DE102008044733A1 - Active material-based joint-covering devices and methods of using the same - Google Patents

Active material-based joint-covering devices and methods of using the same Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Abdecken einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche umfasst einen Fugenabdeckkörper, der fest an einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder an beiden angebracht ist, wobei der Fugenabdeckkörper ein aktives Material umfasst, wobei das aktive Material ausgebildet ist, um nach Empfang eines Aktivierungssignals zwischen einer ersten Steifigkeit und einer zweiten Steifigkeit zu wechseln, wobei der Wechsel eine Bewegung einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beider zulässt, sodass der Fugenabdeckkörper sich mit der Bewegung der Fläche verformt, um die Abdeckung der Fuge aufrechtzuerhalten.A device for covering a joint between a first surface and a second surface comprises a joint-covering body fixedly attached to a selected one of the first surface and the second surface, or both, the joint-covering body comprising an active material, wherein the active material is formed is to switch between a first stiffness and a second stiffness upon receipt of an activation signal, the change permitting movement of a selected one of the first surface and the second surface, or both, such that the joint cover body deforms with the movement of the surface Maintain coverage of the joint.

Description

Querverweis auf verwandte AnmeldungenCross reference to related Registrations

Diese Anmeldung ist eine teilweise Fortsetzung und beansprucht den Nutzen der nicht provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 11/848 488, eingereicht am 31. August 2007, die hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.These Registration is a partial continuation and claims the benefit Non-Provisional U.S. Patent Application No. 11 / 848,488 on August 31, 2007, which is incorporated herein by reference in its entirety is included.

Hintergrundbackground

Die vorliegende Offenlegung betrifft allgemein Abdeckvorrichtungen zum Abdecken und/oder Füllen der Fugen oder Nahtstellen zwischen zwei Flächen eines Fahrzeuges und insbesondere Fugenabdeckvorrichtungen, die aktive Materialien aufweisen.The The present disclosure relates generally to covering devices for Covering and / or filling the joints or seams between two surfaces of a vehicle and in particular Joint cover devices comprising active materials.

Kraftfahrzeuge und andere Transportmittel wie z. B. Flugzeuge, Busse und Eisenbahnzüge besitzen mehrere bewegbare (d. h. schwenkbare, verschiebbare oder dergleichen) Flächen. In Kraftfahrzeugen können solche bewegbaren Flächen z. B. Karosserieblechteile wie z. B. Türen, Motorhauben, Kofferräume, Heckklappen, Sonnendächer, Handschuhfächer, Fenster und dergleichen umfassen. Derzeit ist zwischen der bewegbaren Fläche wie z. B. einem Schiebesonnendach und einer nicht bewegbaren Fläche wie z. B. dem Fahrzeugdach eine Fuge (d. h. ein Spalt oder eine Öffnung) vorhanden. Diese Fuge kann teilweise den begrenzten Fertigungstoleranzen für die Bleche als auch Spalten zugeschrieben werden, die für betrieb liche Zwecke benötigt werden. Derzeit beeinträchtigen die Fugen die/das Fahrzeug-Aerodynamik wie auch -styling und -ästhetik.motor vehicles and other means of transport such. As aircraft, buses and trains have several movable (i.e., hinged, sliding or the like) Surfaces. In motor vehicles can such movable surfaces z. B. body panels such. As doors, hoods, luggage compartments, tailgates, Sunroofs, Glove compartments, Windows and the like include. Currently is between the movable area such as B. a sliding sunroof and a non-movable surface such z. B. the vehicle roof a joint (ie, a gap or an opening) available. This joint can partially limit the manufacturing tolerances for the sheets as well as columns are needed, which are required for operational Liche purposes. Currently impair the joints the vehicle aerodynamics as well as styling and aesthetics.

KurzzusammenfassungQuick Facts

Hierin offenbart ist eine Abdeckanordnung auf der Basis eines aktiven Materials gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. In einer Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung zum Abdecken einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche einen Körper, der die Fuge überdeckt/abdeckt und fest an einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beiden angebracht ist, wobei der fugenüberdeckende/abdeckende Körper ausgebildet ist, um zwischen einer ersten Form und einer zweiten Form zu wechseln und wobei der Wechsel eine Bewegung einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beider zulässt, sodass sich der Fugenkörper verformt und seine Überdeckung/Abdeckung der/s Fuge/Spaltes zwischen den beiden Flächen aufrechterhält; dabei wirkt er entweder direkt oder dient als eine Überdeckung für ein deshalb abgedecktes Scharnier; und ein aktives Material in funktioneller Verbindung mit dem Fugenkörper, wobei das aktive Material ausgebildet ist, um nach Empfang eines Aktivierungssignals eine Änderung zumindest einer Eigenschaft zu erfahren, wobei die Änderung der zumindest einen Eigenschaft wirksam ist, um den Fugenkörper von der ersten Form in die zweite Form überzuführen.Here in discloses a cover assembly based on an active material according to an exemplary Embodiment. In one embodiment comprises a device for covering a joint between a first surface and a second surface a body, which covers / covers the joint and stuck to a selected one from the first surface and the second surface or both, with the joint covering / covering body formed is to switch between a first shape and a second shape and wherein the change is a movement of a selected one of the first surface and the second surface or both, so that the joint body deformed and its coverage / coverage of / s Maintains gap / gap between the two surfaces; there it acts either directly or serves as an overlap for a reason covered hinge; and an active material in more functional Connection with the joint body, wherein the active material is adapted to receive upon receipt of a Activation signal a change to experience at least one property, with the change the at least one property is effective to the joint body of to convert the first form into the second form.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst eine Vorrichtung zum Abdecken einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche einen Fugenüberdeck/abdeckkörper, wobei der Fugenüberdeck/abdeckkörper zumindest ein aktives Material umfasst, das fest an einer ausgewählten von einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche oder an beiden angebracht ist. Der Abschnitt aus einem aktiven Material des Fugen überdeck/abdeckkörpers ist ausgebildet, um zwischen einer ersten Steifigkeit und einer zweiten Steifigkeit zu wechseln, wenn er aktiviert oder deaktiviert wird. Der Wechsel zwischen einer ersten Steifigkeit und einer zweiten Steifigkeit lässt eine Bewegung einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder von beiden zu. Der Abschnitt aus einem aktiven Material des Fugenkörpers verformt sich und hält die Überdeckung/Abdeckung der Fuge/des Spaltes des Fugenkörpers zwischen den zwei Flächen aufrecht, wobei er entweder direkt als ein Scharnier fungiert oder als eine Überdeckung für ein Scharnier dient.In a further embodiment comprises a device for covering a joint between a first surface and a second surface a joint cover / cover body, wherein the joint cover / cover body at least includes an active material that is firmly attached to a selected one of a first surface and a second surface or attached to both. The section of an active material the joint cover / cover body is formed, between a first stiffness and a second stiffness switch when activated or deactivated. The change between a first stiffness and a second stiffness leaves a Movement of a selected one from the first surface and the second surface or from both. The section of an active material of the joint body deformed yourself and hold the cover / cover the joint / gap of the joint body between the two surfaces upright, either acting directly as a hinge or as an overlap for a Hinge serves.

Es ist ein Verfahren zum Abdecken einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche vorgesehen, wobei das Verfahren umfasst, dass ein Fugenabdeckkörper zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche positioniert ist, wobei der Fugenabdeckkörper ein aktives Material umfasst, wobei das aktive Material ausgebildet ist, um nach Empfang eines Aktivierungssignals zwischen einer ersten Steifigkeit und einer zweiten Steifigkeit zu wechseln, wobei der Wechsel eine Bewegung einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beider zulässt, sodass sich der Fugenabdeckkörper mit der Bewegung der Fläche verformt, um die Abdeckung der Fuge aufrechtzuerhalten, wobei das aktive Material mit dem Aktivierungssignal aktiviert wird, um sich von der ersten Steifigkeit zu der zweiten Steifigkeit zu verändern und von einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beider aus einer ersten Position in eine zweite Position zu bewegen.It is a method of covering a joint between a first one area and a second surface provided, wherein the method comprises a Fugenabdeckkörper between the first surface and the second surface is positioned, wherein the Fugenabdeckkörper comprises an active material, wherein the active material is adapted to receive an activation signal between a first stiffness and a second stiffness The change is a movement of a selected one of the first surface and the second surface or both, so that the joint cover body with the movement of the surface deformed to maintain the cover of the joint, wherein the active material with the activation signal is activated to yourself from the first stiffness to the second stiffness change and from a selected one from the first surface and the second surface or both from a first position to a second position move.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Fig., die beispielhafte Ausführungsformen sind und in denen gleiche Elemente gleich bezeichnet sind, ist:Under Referring now to the figures, the exemplary embodiments are and in which the same elements are designated the same, is:

1 eine perspektivische Darstellung einer Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials mit (a) einer ersten Form und (b) einer zweiten Form; 1 a perspective view of a covering device based on an active material having (a) a first shape and (b) a second shape;

2 eine perspektivische Darstellung einer Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials mit (a) einer ersten Steifigkeit und (b) einer zweiten Steifigkeit; 2 a perspective view of a covering device based on an active material having (a) a first stiffness and (b) a second stiffness;

3 eine perspektivische Darstellung einer noch weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials mit (a) einer ersten Steifigkeit und (b) einer zweiten Steifigkeit. 3 a perspective view of yet another exemplary embodiment of a covering device based on an active material having (a) a first stiffness and (b) a second stiffness.

4 eine perspektivische Darstellung einer Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials, wobei das aktive Material Abschnitte umfasst, die in dem formveränderbaren Körper eingebettet sind. 4 a perspective view of a covering device based on an active material, wherein the active material comprises portions which are embedded in the shape-changing body.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Abdeckvorrichtungen zum Überdecken und/oder Füllen von Fugen zwischen Fahrzeugflächen und Verfahren zu deren Verwendung sind hierin beschrieben. Ferner verwenden die hierin offenbarten Fugenabdeckvorrichtungen vorteilhafterweise die Nutzung von aktiven Materialien. Die Fugenabdeckvorrichtungen umfassen eines oder mehrere aktive Materialien, das/die zulässt/zulassen, dass die Abdeckvorrichtungen in Ansprechen auf eine Änderung einer Eigenschaft der aktiven Materialien nach Empfang eines Aktivierungssignals eine Form und/oder Steifigkeit innerhalb einer Fuge zwischen Fahrzeugflächen reversibel ändern. Der Begriff „Flächen", so wie hierin verwendet, bezieht sich allgemein auf alle Flächen eines Fahrzeuges (innen oder außen), die zusammentreffen, um eine Fuge (d. h. einen Spalt, eine Öffnung, einen Zwischenraum und dergleichen) zu bilden, den abzudecken wünschenswert ist. Zum Beispiel, ohne darauf beschränkt zu sein, wo ein Türblech, ein Kofferraumdeckel, eine Motorhaube, ein Fenster oder eine Heckklappe auf die Fahrzeugkarosserie trifft. In einem weiteren Beispiel, wo ein Sonnendach, ein Schiebedach oder dergleichen auf das Fahrzeugdach trifft. In einem noch weiteren Beispiel, wo ein Handschuhfach und ein Armaturenbrett oder andere angrenzende Flächen im Fahrgastraum, die Fugen bilden, wie z. B. eine Mittelkonsole, ein Aufbewahrungsfach wie z. B. für einen Cupholder, ein Kartenhalter oder eine Medienaufbewahrung und dergleichen zusammentreffen. Der Begriff „aktives Material", so wie hierin verwendet, bezieht sich allgemein auf ein Material, das nach Anlegen eines Aktivierungssignals eine reversible Änderung zumindest einer Eigenschaft wie z. B. einer Abmessung, einer Form, einer Phase, einer Orientierung, einer Steifigkeit und dergleichen zeigt. Geeignete aktive Materialien umfassen ohne Einschränkung Formgedächtnispolymere (SMPs), Formgedächtnislegierungen (SMAs), ferromagnetische Formgedächtnislegierungen (MSMAs), elektroaktive Polymere (EAPs), magnetorheologische (MR) Elastomere und dergleichen. Abhängig von dem speziellen aktiven Material kann das Aktivierungssignal ohne Einschränkung die Form eines elektrischen Stromes, eines elektrischen Feldes (Spannung), einer Temperaturänderung, eines magnetischen Feldes, einer mechanischen Belastung oder Spannung und dergleichen besitzen.covering devices for covering and / or To fill of joints between vehicle surfaces and methods for their use are described herein. Further use the joint capping devices disclosed herein advantageously the use of active materials. The joint cover devices include one or more active materials allowing / allowing that the cover devices in response to a change in a Property of the active materials after receiving an activation signal reversibly change a shape and / or rigidity within a joint between vehicle surfaces. Of the Term "areas" as used herein refers generally to all surfaces of a vehicle (inside or outside), which meet to form a fugue (that is, a gap, an opening, a gap and the like), to cover the desirable is. For example, without being limited to where a door panel, a trunk lid, a hood, a window or a tailgate meets the vehicle body. In another example, where a sunroof, a sunroof or the like on the vehicle roof meets. In yet another example, where a glove box and a dashboard or other adjacent surfaces in the passenger compartment, the joints form, such. B. a center console, a storage compartment like z. For example a cupholder, card holder or media storage and the same meeting. The term "active material" as used herein refers generally to a material that after applying a Activation signal a reversible change of at least one property such as B. a dimension, a shape, a phase, an orientation, a stiffness and the like shows. Suitable active materials include without limitation Shape memory polymers (SMPs), shape memory alloys (SMAs), ferromagnetic shape memory alloys (MSMAs), electroactive polymers (EAPs), magnetorheological (MR) Elastomers and the like. Dependent Of the specific active material, the activation signal without restriction the form of an electric current, an electric field (voltage), a temperature change, a magnetic field, a mechanical load or stress and the like.

Wie hierin verwendet, bezeichnen die Begriffe "erste/r/s", "zweite/r/s" und dergleichen auch keinerlei Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern dienen vielmehr dazu, ein Element von einem anderen zu unterscheiden, und die Begriffe „der/die/das", „ein/e" bezeichnen keine Begrenzung einer Menge, sondern bezeichnen vielmehr das Vorhandensein von zumindest einem der Elemente, auf die Bezug genommen wird. Die Angabe „etwa", die in Verbindung mit einer Größe verwendet wird, versteht sich einschließlich des angegebenen Werts und besitzt die durch den Kontext bestimmte Bedeutung (umfasst z. B. den der Messung der speziellen Größe zugehörigen Fehlergrad). Des Weiteren schließen alle hierin offenbarten Bereiche die Endpunkte mit ein und sind einzeln kombinierbar.As As used herein, the terms "first," "second," and the like also no order or importance, but rather serve to distinguish one element from another, and the terms "the", "an" do not designate Limitation of a quantity, but rather designate the presence at least one of the elements referred to. The Indication "about", in connection used with a size is understood, including the specified value and has the meaning determined by the context (includes, for example, the degree of error associated with the measurement of the particular size). Furthermore shut down all of the areas disclosed herein include and are the endpoints individually combinable.

Die Änderung der „Form", so wie hierin verwendet, betrifft allgemein entweder eine Verformung wie etwa ein Verbiegen oder eine Änderung der Abmessungen der Fugenabdeckvorrichtung. Die Änderung der „Steifigkeit", so wie hierin verwendet, betrifft allgemein ohne Einschränkung eine Änderung der Flexibilität, der Formsteifheit, der Kompaktheit, der Elastizität, der Festigkeit, der Härte, der Dichte, der Schnellkraft, der Streckkraft, der Dehnbarkeit etc. der Fugenabdeckvorrichtung. Die Ausdrücke „Bewegung", „versuchte Bewegung" oder „Umwandlung/Wechsel/Übergang" umfassen ohne Einschränkung eine Bezugnahme auf eine Verschiebung oder Verformung, die aus einer Kraft resultiert, die ausgeübt wird, wenn eine Fläche gedrückt, gezogen, komprimiert, verdreht oder dergleichen wird.The change the "form" as used herein generally refers to either deformation, such as bending or a change the dimensions of the Fugenabdeckvorrichtung. The change of "stiffness" as used herein generally applies without restriction a change the flexibility, stiffness, compactness, elasticity, strength, the hardness, the density, the speed, the stretching force, the extensibility etc. the joint cover device. The terms "movement", "tried Motion "or" Transformation / Change / Transition "include, without limitation, one Reference to a displacement or deformation resulting from a Force results that exercised will if an area pressed pulled, compressed, twisted or the like.

In einer Ausführungsform ist ein fugenabdeckender Körper innerhalb oder über einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche liegend angeordnet. Der Körper kann fest an der ersten Fläche oder der zweiten Fläche angebracht sein. In einer alternativen Ausführungsform kann der Fugenabdeckkörper sowohl an einer ersten als auch an einer zweiten Fläche angebracht sein. Der fugenabdeckende Körper ist ausgebildet, um zwischen einer ersten Form und einer zweiten Form zu wechseln, sodass der Fugenkörper sich verformt und seine Überdeckung/Abdeckung der Fuge/des Spaltes zwischen den beiden Flächen aufrechter hält. Die Verformung des fugenabdeckenden Körpers lässt eine Bewegung einer ausgewählten der Flächen oder von beiden zu.In an embodiment is a joint-covering body inside or above a joint lying between a first surface and a second surface arranged. The body can be stuck to the first surface or the second surface to be appropriate. In an alternative embodiment, the Fugenabdeckkörper both be mounted on a first and on a second surface. The joint-covering body is designed to be between a first shape and a second one Change shape so that the joint body deforms and its coverage / cover keeps the joint / gap between the two surfaces upright. The Deformation of the joint-covering body leaves a movement of a selected one of surfaces or from both.

In einer beispielhaften Variante dieser Ausführungsform steht ein aktives Material in funktioneller Verbindung mit dem Fugenkörper, wobei das aktive Material ausgebildet ist, um nach Empfang eines Aktivierungssignals eine Änderung zumindest einer Eigenschaft zu erfahren, wobei die Änderung der zumindest einen Eigenschaft wirksam ist, um den Fugenkörper von der ersten Form in die zweite Form überzuführen. In einer Ausführungsform umfasst der fugenabdeckende Körper ein aktives Material. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist das aktive Material ein Formgedächtnislegierungs(SMA)-Draht. Wenn eine oder beide Flächen aus ihrer ursprünglichen Position weggedreht oder entfernt wird/werden, wird der Fugenabdeckkörper verformt und streckt den SMA-Draht, während er sich bei Raumtemperatur in einem Zustand mit niedrigem Modul befindet. Die Drähte werden nach der Rückkehr einer oder von beiden Flächen in ihre ursprüngliche Position erwärmt. Der SMA-Draht wird dadurch in seine ursprüngliche erste, kürzere Länge gerade gerichtet und der fugenabdeckende Körper wird wieder in die Position zurückgebracht, in der er die Fuge abdeckt. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform umfasst der fugenabdeckende Körper Streifen aus aktiven Materialien, die in dem Fugenabdeckkörper eingebettet sind. Das eingebettete aktive Material kann jedes beliebige Material sein, das in der Lage ist, die Form von einer ersten Form in eine zweite Form zu ändern, und das für jede Verformung der Fugenabdeckvorrichtung geeignet ist, um eine einfache Bewegung einer oder beider Flächen nach Aufbringen des entsprechenden äußeren Feldes (normaler Zustand-Feld aus) oder Zurückbringen der Fugenabdeckvorrichtung in ihre ursprüngliche Form nach Rückkehr der Flächen in ihre ursprüngliche Position (normaler Zustand-Feld ein) zuzulassen. Beispielhafte Materialien umfassen, sollen aber nicht be schränkt sein auf Piezopolymere, elektroaktive Polymere (EAPs) und magnetorheologische Elastomere.In an exemplary variant of this embodiment, an active material is in functional The invention relates to a joint with the joint body, wherein the active material is designed to undergo a change of at least one property upon receipt of an activation signal, wherein the change of the at least one property is effective to transfer the joint body from the first mold to the second mold. In one embodiment, the joint-covering body comprises an active material. In another exemplary embodiment, the active material is a shape memory alloy (SMA) wire. When one or both surfaces are rotated or removed from their original position, the joint cover body is deformed and stretches the SMA wire while in a low modulus condition at room temperature. The wires are heated after returning one or both surfaces to their original position. The SMA wire is thereby straightened to its original first, shorter length and the joint-covering body is returned to the position in which it covers the joint. In another exemplary embodiment, the joint-covering body comprises strips of active materials embedded in the joint-covering body. The embedded active material may be any material that is capable of changing the shape from a first shape to a second shape, and that is suitable for any deformation of the joint covering device to permit easy movement of one or both surfaces after application of the joint corresponding outer field (normal state field off) or returning the joint cover device to its original shape upon return of the surfaces to their original position (normal state field on). Exemplary materials include, but are not limited to, piezopolymers, electroactive polymers (EAPs), and magnetorheological elastomers.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein fugenabdeckender Körper innerhalb einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche angeordnet. Der Körper kann fest an der ersten Fläche oder der zweiten Fläche angebracht sein. In einer alternativen Ausführungsform kann der Fugenabdeckkörper an beiden von einer ersten und einer zweiten Fläche angebracht sein. Der fugenabdeckende Körper ist ausgebildet, um zwischen einer ersten Steifigkeit und einer zweiten Steifigkeit zu wechseln, sodass der Fugenkörper sich verformt und die Überdeckung/Abdeckung der Fuge/des Spaltes zwischen den beiden Flächen aufrechterhält, wenn eine oder beide Flächen bewegt werden. Die Änderung der Steifigkeit des fugenabdeckenden Körpers gestattet eine Bewegung einer ausgewählten von einer der Flächen oder von beiden.In a further embodiment is a joint-covering body arranged within a joint between a first surface and a second surface. The body can be stuck to the first surface or the second surface to be appropriate. In an alternative embodiment, the Fugenabdeckkörper on both of a first and a second surface be attached. The joint-covering body is designed to be between a first stiffness and a change second stiffness, so that the joint body itself deformed and the overlap / cover maintains the gap / gap between the two surfaces, if one or both surfaces to be moved. The change The stiffness of the joint-covering body allows movement a selected one from one of the surfaces or both.

In einem Beispiel dieser Ausführungsform ist der Fugenabdeckkörper selbst ein aktives Material. Der Körper ist in der Fuge, die zwischen den zwei Flächen vorhanden ist, angeordnet und ist fest an einer der oder beiden Flächen angebracht. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das aktive Material ein Formgedächtnispolymer. Das scharnierartige Gedächtnispolymer wird erwärmt, um zu erweichen, wobei eine Bewegung (z. B. eine Rotation) einer der oder beider Flächen der Fuge zugelassen wird. Wenn eine oder beide Flächen in ihre ursprüngliche Position zurückgebracht wird, kann der Fugenabdeckkörper abkühlen und seine ursprüngliche Steifigkeit wird wiederhergestellt. In einer beispielhaften Anwendung dieser Ausführungsform ist der Fugenabdeckkörper in einer Fuge zwischen zwei Türblechen eines Fahrzeuges positioniert. Nach dem Erwärmen wird der Fugenabdeckkörper aus einem Formgedächtnispolymer weich und lässt eine Bewegung eines oder beider von den Türblechen zu, wo die Fugenabdeckvorrichtung sich mit der Bewegung der Bleche in dem Zustand mit verringerter Steifigkeit biegen oder durchbiegen kann. Nachdem das/die Blech(e) in seine/ihre ursprüngliche Position zurückgebracht ist/sind, d. h. nach dem Schließen einer Tür, kühlt der Fugenabdeckkörper ab und wird in seine ursprüngliche Steifigkeit zurückgebracht. Das für den Fugenabdeckkörper verwendete aktive Material kann jedes beliebige Material sein, dessen Steifigkeit sich nach dem Erwärmen und Kühlen ändern würde. In einer beispielhaften Ausführungsform ist das aktive Material ein Formgedächtnispolymer. In einer zweiten beispielhaften Ausführungsform ist das aktive Material, in dem sich die Steifigkeit in Ansprechen auf ein Erwärmen/Abkühlen ändert, eine Formgedächtnislegierung. Solange die Dehnung der SMA klein ist, sodass sie sich elastisch verformt, tritt eine Änderung der Steifigkeit nur auf, wenn sie über/unter ihre Übergangstemperatur erwärmt/abgekühlt wird. In einer noch weiteren möglichen Ausführungsform kann ein MR-Elastomer in Ansprechen auf ein magnetisches Feld eine Änderung der Steifigkeit erfahren und daher ähnlich wie die anderen erläuterten Ausführungsformen eine Wirkung auf die Fugenabdeckvorrichtung aufbringen.In an example of this embodiment is the joint cover body even an active material. The body is in the gap between the two surfaces is present, arranged and is firmly attached to one or both surfaces appropriate. In an exemplary embodiment, the active material is a Shape memory polymer. The hinge-like memory polymer is heated, to soften, with one movement (eg a rotation) one the or both surfaces the joint is allowed. If one or both surfaces in their original position brought back can, the Fugenabdeckkörper cooling down and its original Stiffness is restored. In an exemplary application this embodiment is the joint cover body in a joint between two door panels a vehicle positioned. After heating, the Fugenabdeckkörper is made a shape memory polymer soft and leaves a movement of one or both of the door panels to where the Fugenabdeckvorrichtung with the movement of the sheets in the state with reduced Stiffness can bend or sag. After the sheet (s) in his / her original one Position returned is / are, d. H. after closing a door, that cools Fugenabdeckkörper off and will be in its original Stiffness returned. That for the joint cover body used active material may be any material whose Stiffness after heating and cooling would change. In an exemplary embodiment For example, the active material is a shape memory polymer. In a second exemplary embodiment is the active material in which the stiffness in response on a heating / cooling changes, one Shape memory alloy. As long as the stretch of the SMA is small, it elasticizes deformed, a change occurs Stiffness only on when over / under their transition temperature heated / cooled. In yet another possible embodiment For example, an MR elastomer may change in response to a magnetic field experienced rigidity and therefore explained similar to the others embodiments to exert an effect on the Fugenabdeckvorrichtung.

In einer weiteren Variante dieser Ausführungsform ist der Fugenabdeckkörper innerhalb der Fuge angeordnet und fest an einer oder beiden von den Flächen angebracht und umfasst eine Formgedächtnislegierung mit einer niedrigen Übergangstemperatur. Diese Ausführungsform kann daher die superelastische Eigenschaft der SMA nutzen. Wenn sich die SMA bei normaler Betriebstemperatur in ihrer austenitischen Form befindet, wird eine Spannung in der SMA auf Grund der versuchten Bewegung einer oder beider von den Flächen bewirken, dass sich die SMA in ihre martensitische Form mit niedrigerem Modul ändert und dadurch eine relative Bewegung der Flächen zulässt. Ein Entfernen der die Spannung auslösenden Kraft von der Fläche, entweder, indem die Flächen in ihre ur sprüngliche Lage zurückgebracht werden oder, indem einfach die Rückhaltekraft, die die Flächen in ihren neuen relativen Lagen hält, entfernt wird, wird bewirken, dass die SMA gleichzeitig in die austenitische Form mit ihrer höheren Steifigkeit zurückkehrt und dadurch zu ihrer Ausgangsgeometrie zurückkehrt. Diese Ausführungsform verwendet den superelastischen Effekt der SMA.In a further variant of this embodiment, the joint cover body is disposed within the joint and fixedly attached to one or both of the surfaces and includes a shape memory alloy having a low transition temperature. This embodiment can therefore utilize the superelastic property of the SMA. When the SMA is in its austenitic form at normal operating temperature, stress in the SMA due to the attempted movement of either or both of the surfaces will cause the SMA to change to its lower modulus martensitic shape, thereby causing relative movement of the SMA Areas allows. Removing the tension inducing force from the surface, either by returning the surfaces to their original position or by simply pulling the back Holding force that holds the surfaces in their new relative positions, will cause the SMA to simultaneously return to the austenitic form with its higher stiffness, thereby returning to its original geometry. This embodiment uses the superelastic effect of SMA.

In einer noch weiteren beispielhaften Variante dieser Ausführungsform kann der Fugenabdeckkörper, der innerhalb der Fuge angeordnet und fest an einer oder beiden von den Flächen der Fuge angebracht ist, aus einem magnetorheologischen Elastomer gebildet sein. In einem Beispiel kann das Aktivierungssignal, in diesem Fall ein magnetisches Feld, an dem MR-Elastomer vorhanden sein und bewirken, dass das Material eine höhere Steifigkeit aufweist. Wenn die Bewegung einer Fläche in Bezug auf die andere erwünscht ist, kann das magnetische Feld entfernt werden, wodurch die Steifigkeit des MR-Elastomers reduziert und zugelassen wird, dass es durch die Flächenbewegung verformt wird. Wenn die Fläche(n) in die ursprüngliche Ausgangsposition zurückkehrt/en, kann das magnetische Feld wieder angelegt werden, um das MR-Elastomer zu seiner ursprünglichen höheren Steifigkeit zurückzubringen. In einem alternativen zweiten Beispiel kann das magnetische Feld unter normalen Bedingungen entfernt sein. Wenn das Feld aktiviert wird, kann das MR-Elastomer sich derart biegen oder anderweitig verformen, dass es eine relative Bewegung der einen oder beider Flächen zulässt, die die Begrenzungen der Fuge definieren. Das Entfernen des magnetischen Feldes bewirkt, dass das MR-Elastomer den Fugenabdeckkörper in seine fugenabdeckende Ausgangsform zurückbringt, wobei die elastische Natur des Materials genutzt wird.In a still further exemplary variant of this embodiment can the joint cover body, which is placed inside the joint and fixed to one or both from the surfaces The joint is made of a magnetorheological elastomer be formed. In one example, the activation signal, in In this case, a magnetic field on which MR elastomer can be present and cause that the material is a higher Having stiffness. When the movement of one surface in relation to the other he wishes is, the magnetic field can be removed, reducing the stiffness reduces the MR elastomer and is allowed by the surface movement is deformed. If the area (s) in the original one Home position returns, The magnetic field can be reapplied to the MR elastomer to his original higher To return stiffness. In an alternative second example, the magnetic field be removed under normal conditions. When the field is activated the MR elastomer can bend or otherwise deform, that it allows a relative movement of the one or both surfaces, the define the boundaries of the joint. Removing the magnetic Feldes causes the MR elastomer the joint cover body in its joint-covering initial shape, whereby the elastic Nature of the material is used.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Änderung von einer ersten Steifigkeit zu einer zweiten Steifigkeit der Fugenabdeckvorrichtung, ohne dass die Fuge freigelegt wird, wodurch zugelassen wird, dass die Fugenabdeckvorrichtung als ein unsichtbares Scharnier fungiert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform überspannt die fugenabdeckende Vorrichtung die Fuge, d. h., erzeugt eine kontinuierliche Fläche ohne eine sichtbare Fuge, wodurch sie auch als ein unsichtbares Scharnier fungiert.In a preferred embodiment the change takes place from a first stiffness to a second stiffness of the joint covering device, without that the joint is exposed, thereby allowing the Fugenabdeckvorrichtung acts as an invisible hinge. In another preferred embodiment, the joint covering spans Device the joint, d. h., produces a continuous area without a visible joint, which also makes it an invisible hinge acts.

In einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung umfasst ein Fugenabdeckkörper, der innerhalb der Fuge angeordnet und fest an einer oder beiden von den Flächen angebracht ist, ein aktives Material, das außen an dem Fugenabdeckkörper angebracht ist. Der Fugenabdeckkörper kann nach einer Bewegung einer oder beider von den Flächen eine Änderung (d. h. eine Verformung) der Form erfahren. Nach Empfang eines Aktivierungssignals kann das außen angebrachte aktive Material den Fugenabdeckkörper in seine ursprüngliche Form (d. h. Ausgangsgeometrie) zurückbringen. Das außen angebrachte aktive Material kann z. B. ein SMA-Draht sein, der an der soliden Fläche unabhängig von den Fugen erzeugenden Flächen verankert ist. Nach Empfang eines elektrischen Signals kann sich der SMA-Draht in einer Längenabmessung zusammenziehen und dadurch den Fugenabdeckkörper in seine ursprüngliche fugenüberdeckende Form ziehen.In a third embodiment The present disclosure comprises a joint cover body which arranged inside the joint and fixed to one or both of the surfaces is attached, an active material attached to the outside of the Fugenabdeckkörper is. The joint cover body can after a movement of one or both of the surfaces a change (i.e., a deformation) learn the form. Upon receipt of an activation signal, the Outside attached active material the joint cover body in its original Return shape (i.e., initial geometry). The outside attached active material may, for. As an SMA wire, the solid area independently from the joints producing surfaces is anchored. After receiving an electrical signal may turn the SMA wire in one length dimension contract and thereby the Fugenabdeckkörper in its original joint-covering Pull the form.

Das aktive Material der Fugenabdeckvorrichtung kann in funktioneller Fernverbindung mit der Vorrichtung stehen, oder das aktive Material kann in die Vorrichtung integriert sein. Zum Beispiel kann das aktive Material auf einer Fläche des formveränderbaren Körpers, eingebettet innerhalb der Fläche des formveränderbaren Körpers, eingebettet innerhalb des formveränderbaren Körpers selbst, oder außen mit der Fläche der Fugenabdeckvorrichtung verbunden angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Abdeckvorrichtung ein oder mehrere aktive Materialien umfassen, das/die als eine Beschichtung, eine Schicht, Abschnitte wie z. B. Streifen aus ei nem aktiven Material, auf zumindest einer Fläche des formveränderbaren Körpers aufgebracht ist/sind. Alternativ kann der formveränderbare Körper der Fugenabdeckvorrichtung vollständig aus dem aktiven Material bestehen. Des Weiteren können verschiedene aktive Materialien auf der Fläche des formveränderbaren Körpers aufgebracht sein, wobei die verschiedenen aktiven Materialien benachbart zueinander aufgebracht sind. In einer weiteren Ausführungsform kann das aktive Material einen Verbund von verschiedenen Formgedächtnismaterialien umfassen. Das aktive Material versieht die Abdeckvorrichtung mit einem Formänderungsvermögen, das aktiv auf eine bestimmte Anwendung abgestimmt sein kann, wie unten stehend in größerem Detail beschrieben wird. Die beschriebenen aktiven Materialien können eine im Wesentlichen gerade Form bei Raumtemperatur und eine gekrümmte Form (d. h. gebogene Form) aufweisen, wenn sie über einen Temperaturbereich erwärmt werden, der allgemein während eines Fahrzeugbetriebes oder der Verwendung einer Einrichtung/Anwendung vorliegen kann (auf diese Weise wird die aktiv gesteuerte Aktivierung ausgeschlossen).The active material of the joint covering device can be more functional Remote connection with the device stand, or the active material can be integrated into the device. For example, the active Material on a surface of changeable form body, embedded within the area of changeable form body, embedded within the deformable body itself, or outside with the area be arranged connected to the Fugenabdeckvorrichtung. Furthermore the covering device may comprise one or more active materials, the as a coating, a layer, sections such. B. Strips of an active material, on at least one surface of the material variable in shape body is / are. Alternatively, the shape changeable body the Fugenabdeckvorrichtung completely made of the active material. Furthermore you can various active materials applied to the surface of the deformable body with the various active materials adjacent to one another are applied. In a further embodiment, the active Material comprise a composite of different shape memory materials. The active material provides the cover device with a formability that can be actively tuned to a particular application, as below standing in greater detail is described. The described active materials can be a essentially straight shape at room temperature and a curved shape (i.e., curved shape) when over a range of temperatures to be heated generally during a vehicle operation or the use of a device / application can be present (in this way, the actively controlled activation locked out).

Die Fugenabdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials kann irgendeine aus einer Vielfalt von Ausgestaltungen sein, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf eine flexible Klappe, eine starre Platte, ein formveränderbares Rohr, einen geformten hohlen Querschnitt und dergleichen, wobei die Ausgestaltung geeignet ist, um Fugen zwischen zwei Fahrzeugflächen außerhalb oder im Inneren des Fahrzeuges abzudecken.The Fugenabdeckvorrichtung based on an active material can any of a variety of configurations including, but not limited on a flexible flap, a rigid plate, a shape changeable Pipe, a shaped hollow cross section and the like, wherein the Design is suitable to joints between two vehicle surfaces outside or inside the vehicle.

Das aktive Material kann in Ansprechen auf ein Aktivierungssignal zumindest eine Eigenschaft ändern und nach Unterbrechen des Aktivierungssignals zu dem ursprünglichen Zustand der zumindest einen Eigenschaft zurückkehren, oder, für die Klassen von aktiven Materialien, die nach Unterbrechen des Aktivierungssignals nicht automatisch zurückkeh ren, kann ein alternatives Mittel verwendet werden, um die aktiven Materialien in ihren ursprünglichen Zustand zurückzubringen. Für Ausgestaltungen, in denen das aktive Material durch eine versuchte Bewegung einer der Flächen aktiviert wird, kann das aktive Material in den ursprünglichen Zustand zumindest einer Eigenschaft zurückkehren, nachdem die Fläche in seine ursprüngliche physische Position zurückgekehrt ist, d. h., eine Aktivierung des aktiven Materials beim Öffnen der Tür und eine Deaktivierung beim Schließen der Tür. Die oben angeführten geeigneten aktiven Materialien zur Verwendung in den Abdeckvorrichtungen werden unten stehend in größerem Detail erläutert.The active material may have at least one property in response to an activation signal and, upon discontinuing the activation signal, return to the initial state of the at least one property, or, for the classes of active materials that do not automatically return after interrupting the activation signal, an alternative means may be used to return the active materials to their original state return. For embodiments in which the active material is activated by an attempted movement of one of the surfaces, the active material may return to the original state of at least one property after the surface has returned to its original physical position, ie activation of the active material Opening the door and deactivating when closing the door. The above-mentioned suitable active materials for use in the capping devices will be explained in more detail below.

Mit der Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials gekoppelt und in funktioneller Verbindung mit dieser ist eine Aktivierungsvorrichtung, die mit einem Steuersystem verbunden sein kann. Die Aktivierungsvorrichtung dient dazu, ein Aktivierungssignal selektiv an die Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials bereitzustellen und ein Merkmal der Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials durch Ändern zumindest einer Eigenschaft des aktiven Materials zu ändern. Zum Beispiel kann das aktive Material, abhängig davon, ob ein Knopf zum Öffnen der Fahrzeugmotorhaube gedrückt wird, mehr oder weniger starr werden. Die Aktivierungsvorrichtung stellt bei Bedarf das Aktivierungssignal oder einen Stimulus an das aktive Material der Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials bereit, um die Änderung eines oder mehrerer Merkmale zumindest eines Abschnitts der Vorrichtung zu bewirken. In einer Ausführungsform bleibt die Änderung eines Merkmals im Allgemeinen für die Dauer des angelegten Aktivierungssignals bestehen. Nach Unterbrechen des Aktivierungssignals kehrt das aktive Material allgemein in eine deaktivierte Form zurück und kehrt im Wesentlichen zu der zumindest einen ursprünglichen Eigenschaft zurück und bringt somit die Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials zu dem/den ursprünglichen Merkmal und/oder Merkmalen zurück. Wenn hingegen die äußere Kraft und/oder Belastung zum Zeitpunkt einer Deaktivierung aufgebracht wird, wird für bestimmte Materialien wie z. B. ein SMP die Eigenschaft nach einer Deaktivierung in der neuen gewünschten Form gesperrt. Auf diese Weise können vorteilhafterweise reversible und mehrere Rückstellungen der Abdeckanordnungen auf der Basis eines aktiven Materials erfolgen.With the cover device coupled based on an active material and in functional connection with this is an activating device, which may be connected to a control system. The activation device serves to selectively apply an activation signal to the capping device to provide the basis of an active material and a feature the cover device based on an active material by changing at least one Property of the active material to change. For example, that can active material, depending of whether a button to open the vehicle hood pressed will, become more or less rigid. The activation device if necessary, turns on the activation signal or a stimulus the active material of the covering device based on an active Materials ready to make the change one or more features of at least a portion of the device to effect. In one embodiment remains the change a feature in general for the duration of the applied activation signal exist. After interruption of the activation signal generally reverses the active material disabled form back and essentially returns to the at least one original one Property back and thus brings the cover on the basis of an active material to the original feature and / or features back. If, however, the external force and / or stress applied at the time of deactivation will be, for certain Materials such. For example, an SMP will be the property after deactivation in the new desired Form locked. In this way can advantageously reversible and several provisions the covering arrangements are based on an active material.

Das durch die Aktivierungsvorrichtung bereitgestellte Aktivierungssignal kann ein Wärmesignal, ein magnetisches Signal, ein elektrisches Signal, ein pneumatisches Signal, ein mechanisches Signal, ein chemisches Signal und dergleichen und Kombinationen mit zumindest einem der vorhergehenden Signale umfassen, wobei das spezielle Aktivierungssignal von den Materialien und/oder der Ausgestaltung des aktiven Materials abhängig ist. Zum Beispiel kann ein Wärmesignal angelegt werden, um die Eigenschaft des aus einer SMA und/oder einem SMP hergestellten aktiven Materials zu ändern. Ein elektrisches Signal (Spannung) kann angelegt werden, um die Eigenschaft des aktiven Materials zu ändern, das aus EAPs und einer Piezokeramik und Piezopolymeren hergestellt ist. Ein magnetisches Feld kann angewendet (entfernt oder geändert) werden, um die Eigenschaft des aus magnetostriktiven Materialien wie z. B. MSMA und MR-Elastomeren hergestellten aktiven Materials oder mithilfe eines anderen Steuersystems zu ändern.The activation signal provided by the activation device can be a heat signal, a magnetic signal, an electrical signal, a pneumatic Signal, a mechanical signal, a chemical signal and the like and combinations with at least one of the preceding signals comprising the special activation signal from the materials and / or the design of the active material is dependent. For example, a heat signal be created to the property of an SMA and / or a To change SMP produced active material. An electrical signal (Voltage) can be applied to the property of the active To change materials made from EAPs and a piezoceramic and piezopolymers is. A magnetic field can be applied (removed or changed), to the property of magnetostrictive materials such. B. MSMA and MR elastomers produced active material or using a different tax system.

Die Aktivierungsvorrichtung kann auf viele Arten betätigt werden. Zum Beispiel könnte in einer Ausführungsform die Verwendung des Fernbedienungsschlüsselanhängers zum Zusperren/Aufsperren einer Fahrzeugtür auch ausgebildet sein, um das Aktivierungssignal auszulösen und die Reduktion/Erhöhung der Größe und/oder Steifigkeit der Fugenabdeckvorrichtung zu bewirken. Ebenso könnte ein drahtloser Signalsender in dem Schlüsselanhänger in Kombination mit einem Aktivierungsvorrichtungssensor verwendet werden, um das aktive Material automatisch zu aktivieren, wenn der Schlüsselanhänger in physikalische Nähe zu der Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials gebracht wird, wodurch die Notwendigkeit beseitigt ist, Schlüsselanhängerknöpfe zu drücken. In einer weiteren Ausführungsform könnte das Aktivierungssignal manuell aktiviert werden. Zum Beispiel könnte das Einstecken des Fahrzeugschlüssels in das Türschloss oder die Benutzung eines inneren Türgriffes das Aktivierungssignal aktivieren. In ähnlicher Weise könnte ein Druckknopf oder dergleichen benachbart zu der Fuge angeordnet sein, wobei ein Niederdrücken des Druckknopfes das Aktivierungssignal aktiviert, um die Größe und/oder Steifigkeit des Fugenmaterials zu ändern. In jedem der oben stehenden Verfahren zum Aktivieren des aktiven Materials kann das Aktivierungssignal durch eine Unterbrechung einer Zeitschaltuhr in Verbindung mit der Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials oder durch einen Sensor in funktioneller Verbindung mit der Vorrichtung oder durch das Eintreten eines bestimmten Ereignisses, z. B. ein Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür, ausgeschaltet werden, um das Aktivierungssignal zu deaktivieren und die Vorrichtung in ihren ursprünglichen Zustand zurückzusetzen.The Activation device can be operated in many ways. For example, in an embodiment the use of the remote keyfob for locking / unlocking a vehicle door also be designed to trigger the activation signal and the reduction / increase the size and / or To effect rigidity of Fugenabdeckvorrichtung. Likewise, a wireless could Signal transmitter in the key fob in Combination with an activation device sensor can be used to automatically activate the active material when the key fob is in physical proximity brought to the covering device based on an active material which eliminates the need to press key chain buttons. In a further embodiment could the activation signal is activated manually. For example, that could Inserting the vehicle key in the door lock or the use of an inner door handle the activation signal activate. In similar Way could a push button or the like arranged adjacent to the joint being a depression the push button activates the activation signal to the size and / or To change the rigidity of the joint material. In each of the above Method for activating the active material may be the activation signal by an interruption of a timer in conjunction with the Covering device based on an active material or by a sensor in functional communication with the device or by the occurrence of a particular event, e.g. B. an opening and Shut down the vehicle door, be turned off to disable the activation signal and reset the device to its original state.

In den Ausführungsformen, bei denen eine versuchte Bewegung einer der Flächen zu einer Änderung der Steifigkeit der fugenabdeckenden Vorrichtung führt, kann die Änderung der Steifigkeit das Ergebnis der superelastischen Eigenschaft der SMA sein. Beginnend mit einer SMA in ihrer austenitischen Form bei Raumtemperatur wird das Aufbringen einer Kraft auf eine erste Fläche oder eine zweite Fläche, die mit der ein SMA-Material umfassenden fugenabdeckenden Vorrichtung verbunden ist, ein spannungsinduziertes Schalten der SMA in ihre martensitische Form mit niedrigerem Modul bewirken und dann eine relative Bewegung der benachbar ten Blechteile durch eine superplastische Verformung der SMA zulassen. Ein Entfernen der aufgebrachten Kraft würde das SMA-Material in seinen ursprünglichen Zustand, sowohl hinsichtlich Geometrie als auch Steifigkeit, zurückbringen.In the embodiments where attempted movement of one of the surfaces results in a change in rigidity of the joint-covering device, the change in rigidity may Result of the superelastic property of the SMA. Starting with an SMA in its austenitic form at room temperature, the application of force to a first surface or surface connected to the SMA material joint-covering device will cause stress-induced switching of the SMA into its lower modulus martensitic form and then allow relative movement of the adjacent sheet metal parts by superplastic deformation of the SMA. Removal of the applied force would return the SMA material to its original state, both in terms of geometry and rigidity.

Unabhängig von dem Aktivierungsmodus ist es von Vorteil, dass die Fugenabdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials im passiven Modus, d. h. wenn kein Leistungs- oder Aktivierungssignal an der Vorrichtung vorhanden ist, in ihrem ursprünglichen Zustand bleibt. Wenn keine Bewegung einer oder beider Flächen benachbart zu der Fuge erwünscht ist und kein Aktivierungssignal an das aktive Material angelegt ist, ist keine Leistung für die dauerhafte Abdeckung der Fuge notwendig. Anders ausgedrückt, die einzige Leistung, die die Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials benötigt, ist für die kurze Dauer, in der die Vorrichtung die Eigenschaft ändern muss, die eine Bewegung an der Fuge zulässt, wie. z. B. ein Reduzieren der Steifigkeit an der Fuge zum Öffnen einer Tür im Fall eines Türblechs.Independent of the activation mode, it is advantageous that the Fugenabdeckvorrichtung based on active material in passive mode, i. H. if no power or activation signal is present on the device is, in her original one Condition remains. If no movement is adjacent to one or both surfaces desired to the joint and no activation signal is applied to the active material is no performance for the permanent cover of the joint necessary. In other words, the only performance that the cover device based on a active material needed is for the short duration in which the device must change the property which allows a movement at the joint, like. z. B. reducing the stiffness at the joint to open a door in the case of a door panel.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials zumindest einen Sensor in funktioneller Verbindung mit der Vorrichtung und/oder dem aktiven Material, wobei der Sensor ausgebildet ist, um Signale zu übertragen, die zumindest einen Fahrzeugzustand anzeigen. Ein Fahrzeugzustand kann bedeuten, wenn das Fahrzeug geparkt oder in Bewegung ist, oder wenn ein Teil oder ein Zubehör des Fahrzeugs zwischen Zuständen wechselt, z. B., wenn eine Tür geöffnet oder geschlossen wird. Diese Ausführungsform kann ferner einen Controller umfassen, der funktionell mit dem Sensor und der Aktivierungsvorrichtung verbunden ist, wobei der Controller programmiert und konfiguriert ist, um zu bewirken, dass die Aktivierungsvorrichtung ein Aktivierungssignal an das aktive Material bereitstellt, wenn die Sen sorsignale einen vorbestimmten Fahrzeugzustand oder eine notwendige Konfiguration der beiden Flächen anzeigen. Die Größe der geänderten Eigenschaft wie auch die Rate der Änderung (oder das Profil) kann durch das Steuersystem bestimmt sein.In a further embodiment includes the covering device based on an active material at least one sensor in functional communication with the device and / or the active material, wherein the sensor is formed, to transmit signals indicate the at least one vehicle condition. A vehicle condition may mean when the vehicle is parked or moving, or if a part or an accessory of the vehicle between states changes, z. B. if a door open or closed. This embodiment may further include a Include controllers that are functional with the sensor and the activation device The controller is programmed and configured is to cause the activation device to be an activation signal to the active material when the sensor signals a predetermined vehicle condition or a necessary configuration show the two areas. The size of the changed Property as well as the rate of change (or profile) can through the control system will be determined.

Das aktive Material kann ein beliebiges einer Vielzahl von aktiven Materialien umfassen, einschließlich jedoch nicht beschränkt auf Formgedächtnismaterialien, z. B. Formgedächtnislegierungen, Formgedächtnispolymere und elektroaktive Polymere, Polymer-Metallverbunde, leitfähige Polymere, magnetorheologische (MR) Zusammensetzungen wie z. B. MR-Elastomere, Piezokeramik, Piezopolymere und weitere ähnliche Materialien, die nach Empfang eines Aktivierungssignals eine Änderung zumindest einer Eigenschaft zeigen können. Die vorliegende Offenlegung soll nicht auf irgendein spezielles aktives Material und/oder Kombinationen von aktiven Materialien beschränkt sein. Gleichermaßen soll die vorliegende Offenlegung nicht auf irgendein spezielles Aktivierungssignal beschränkt sein. Das spezielle Aktivierungssignal oder die Kombinationen davon wird/werden von der Empfindlichkeit des aktiven Materials und/oder dem bevorzugten Verfahren und/oder der Rate oder des Grads der Änderung (oder dem Profil) des notwendigen Merkmals abhängig sein. Beispielsweise kann eine SMA thermisch mithilfe einer ohmschen (elektrischen Widerstands-)Heizung und/oder konvektiven Verwendung einer Fluidheizung thermisch aktiviert werden.The Active material can be any of a variety of active materials include, including but not limited on shape memory materials, z. B. shape memory alloys, Shape memory polymers and electroactive polymers, polymer-metal composites, conductive polymers, Magnetorheological (MR) compositions such. B. MR elastomers, Piezoceramics, piezopolymers and other similar materials after receiving an activation signal, a change at least show a property. The present disclosure is not intended to be limited to any particular active material and / or combinations of active materials limited be. Equally intended the present disclosure is not limited to any particular activation signal limited be. The special activation signal or the combinations thereof is / are from the sensitivity of the active material and / or the preferred method and / or the rate or degree of change (or the profile) of the necessary feature. For example, can a SMA thermally by means of an ohmic (electrical resistance) heating and / or convective use of fluid heating are thermally activated.

Um die verschiedenen Arten besser zu verstehen, in denen eine Fugenabdeckvorrichtung aktive Materialien verwenden kann, um eine Fuge zwischen zwei Flächen reversibel abzudecken, ist es notwendig, das Wesen und die Mechanik der wünschenswerten aktiven Materialien zu verstehen. Wie oben erwähnt, umfassen geeignete aktive Materialien für die Abdeckvorrichtungen auf der Basis eines aktiven Materials ohne Einschränkung Formgedächtnislegierungen („SMAs"; z. B. thermisch und spannungsaktivierte Formgedächtnislegierungen und magnetische Formgedächtnislegierungen (MSMA)), elektroaktive Polymere (EAPs) wie z. B. dielektrische Elastomere, ionische Polymermetallverbundstoffe (IPMC) und Formgedächtnispolymere (SMPs), Formgedächtniskeramik (SMCs), Baroplastik, magnetorheologische (MR) Materialien (z. B. Fluide und Elastomere), Piezokeramik, Piezopolymere, Zusammensetzungen der vorhergehenden aktiven Materialien mit nicht aktiven Materialien, Systeme, die zumindest eines der vorherigen aktiven Materialien umfassen, und Kombinationen, die zumindest eines der vorherigen aktiven Materialien umfassen. Der Einfachheit halber und beispielhaft wird hierin auf Formgedächtnislegierungen und Formgedächtnispolymere Bezug genommen. Die Formgedächtniskeramik, Baroplaste und dergleichen können auf eine ähnliche Weise verwendet werden. Zum Beispiel bewirkt bei baroplastischen Materialien eine druckinduzierte Vermischung von Nanophasendomänen von Komponenten hoher und niedriger Glasübergangstemperatur (Tg) die Formänderung. Baroplaste können bei relativ niedrigen Temperaturen wiederholt ohne Verschlechterung verarbeitet werden.Around To better understand the different types in which a Fugenabdeckvorrichtung Active materials can use to make a joint between two surfaces reversible It is necessary to cover the essence and mechanics of the desirable to understand active materials. As mentioned above, suitable active ones include Materials for the covering devices based on an active material without Limitation shape memory alloys ("SMAs", eg thermal and stress-activated shape memory alloys and magnetic shape memory alloys (MSMA)), electroactive polymers (EAPs) such. B. dielectric elastomers, ionic polymer metal composites (IPMC) and shape memory polymers (SMPs), shape memory ceramics (SMCs), baroplastics, magnetorheological (MR) materials (e.g. Fluids and elastomers), piezoceramics, piezopolymers, compositions the previous active materials with non-active materials, Systems containing at least one of the previous active materials include, and combinations that are at least one of the previous ones active materials. For the sake of simplicity and example herein is based on shape memory alloys and shape memory polymers Referenced. The shape memory ceramic, Baroplasts and the like can on a similar one Be used way. For example, in case of baroplasty Materials a pressure-induced mixing of nanophase domains of High and low glass transition temperature (Tg) components Strain. Baroplasts can at relatively low temperatures repeated without deterioration are processed.

Die Fähigkeit von Formgedächtnismaterialien, nach dem Anlegen oder Entfernen äußerer Reize in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren, hat zu ihrer Verwendung in Aktuatoren geführt, um Kraft aufzubringen, die zu einer gewünschten Bewegung führt. Aktuatoren aus einem aktiven Material bieten die Möglichkeit einer Reduktion der Größe, des Gewichts, des Volumens, der Kosten, des Lärms und einer Erhöhung der Robustheit des Aktuators im Vergleich zu traditionellen elektromechanischen und hydraulischen Betätigungsmitteln. Ferromagnetische SMAs zum Beispiel zeigen schnelle Abmessungsänderungen von bis zu mehreren Prozent in Ansprechen auf ein angelegtes magnetisches Feld (und proportional zu seiner Stärke). Diese Änderungen sind jedoch Änderungen in eine Richtung und nutzen die Aufbringung entweder einer Vorspannkraft oder einer Feldumkehr, um die ferromagnetische SMA in ihre Ausgangskonfiguration zurückzubringen.The ability of shape memory materials to return to their original shape after the application or removal of external stimuli has become ih Used in actuators to apply force that leads to a desired movement. Active material actuators offer the potential of reducing size, weight, volume, cost, noise, and increasing the robustness of the actuator as compared to traditional electromechanical and hydraulic actuators. Ferromagnetic SMAs, for example, show rapid dimensional changes of up to several percent in response to an applied magnetic field (and proportional to its magnitude). However, these changes are unidirectional and utilize the application of either biasing force or field reversal to return the ferromagnetic SMA to its initial configuration.

Formgedächtnislegierungen sind Legierungszusammensetzungen mit mindestens zwei verschiedenen temperaturabhängigen Phasen oder Polarität. Die am häufigsten verwendeten dieser Phasen sind die sogenannte Martensit- und die Austenitphase. In der nachfolgenden Erläuterung bezieht sich die Martensitphase allgemein auf die stärker verformbare Phase niedrigerer Temperatur, wohingegen sich die Austenitphase allgemein auf die starrere Phase höherer Temperatur bezieht. Wenn sich die Formgedächtnislegierung in der Martensitphase befindet und erwärmt wird, beginnt sie, sich in die Austenitphase zu ändern. Die Temperatur, bei der dieses Phänomen beginnt, wird oft als Austenit-Anfangstemperatur (As) bezeichnet. Die Temperatur, bei der dieses Phänomen endet, wird oft als Austenit-Endtemperatur (Af) bezeichnet. Wenn sich die Formgedächtnislegierung in der Austenitphase befindet und abgekühlt wird, beginnt sie, sich in die Martensitphase zu ändern, und die Temperatur, bei der dieses Phänomen beginnt, wird oft als Martensit-Anfangstemperatur (Ms) bezeichnet. Die Temperatur, bei der der Austenit aufhört, in den Martensit überzugehen, wird oft als Martensit-Endtemperatur (Mf) bezeichnet. Der Bereich zwischen As und Af wird oft als der Martensit-zu-Austenit-Übergangstemperaturbereich bezeichnet, während der zwischen Ms und Mf oft als der Austenit-zu-Martensit-Übergangstemperaturbereich bezeichnet wird. Es sollte angemerkt werden, dass die oben erwähnten Übergangstemperaturen Funktionen der Spannung sind, die die SMA-Probe erfährt. Allgemein steigen diese Temperaturen mit steigender Spannung. Im Hinblick auf die vorhergehenden Eigenschaften erfolgt eine Verformung der Formgedächtnislegierung vorzugsweise bei oder unterhalb der Austenit-Anfangstemperatur (bei oder unterhalb von As). Ein anschließendes Er wärmen über die Austenit-Anfangstemperatur bewirkt, dass die verformte Formgedächtnismaterial-Probe beginnt, bis zur Fertigstellung bei der Austenit-Endtemperatur in ihre ursprüngliche (nicht gespannte) permanente Form zurückzukehren. Somit ist ein geeigneter/s Aktivierungseingang- oder -signal zur Verwendung mit Formgedächtnislegierungen ein thermisches Aktivierungssignal in einer Größenordnung, die ausreicht, um temperaturabhängige Übergänge zwischen der Martensit- und der Austenitphase zu bewirken.Shape Memory Alloys are alloy compositions with at least two different ones temperature-dependent Phases or polarity. The most common used of these phases are the so-called martensite and the Austenite phase. In the following explanation, the martensite phase refers generally to the stronger deformable phase of lower temperature, whereas the austenite phase generally refers to the more rigid phase of higher temperature. If yourself the shape memory alloy is located in the martensite phase and is heated, it begins to to change to the austenite phase. The temperature at which this phenomenon starts is often called Austenite start temperature (As). The temperature, at the this phenomenon is often referred to as austenite finish temperature (Af). If yourself the shape memory alloy When it is in the austenite phase and is cooled down, it begins to to change into the martensite phase, and the temperature at which this phenomenon begins is often called Martensite start temperature (Ms). The temperature, at that the austenite stops, to pass into martensite will often referred to as martensite final temperature (Mf). The area between As and Af is often referred to as the martensite-to-austenite transition temperature range designated while which is often referred to as the austenite-to-martensite transition temperature range between Ms and Mf becomes. It should be noted that the transition temperatures mentioned above Functions of the voltage are the SMA sample experiences. Generally these temperatures increase with increasing voltage. In terms of on the preceding properties is a deformation of the Shape memory alloy preferably at or below the austenite start temperature (at or below As). A subsequent one He warms over the Austenite start temperature causes the deformed shape memory material sample begins to finish at the final austenite temperature in their original one to return (unstressed) permanent shape. Thus, a suitable s Activation input or signal for use with shape memory alloys a thermal activation signal of a magnitude sufficient to temperature-dependent transitions between the martensite and austenite phases.

Die Temperatur, bei der sich die Formgedächtnislegierung an ihre Hochtemperaturform erinnert (d. h. ihre ursprüngliche, nicht gespannte Form), wenn sie erwärmt wird, kann durch geringfügige Änderungen in der Zusammensetzung der Legierung und durch thermomechanische Verarbeitung angepasst werden. In Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen kann sie z. B. von über etwa 100°C auf unter etwa –100°C geändert werden. Der Formwiedererlangungsprozess kann über einen Bereich von nur wenigen Grad stattfinden oder eine allmählichere Wiederherstellung über einen größeren Temperaturbereich zeigen. Der Anfang oder das Ende der Umwandlung kann innerhalb mehrerer Grade, abhängig von der gewünschten Anwendung und Legierungszusammensetzung, gesteuert werden. Die mechanischen Eigenschaften der Formgedächtnislegierung variieren stark über den Temperaturbereich, der ihre Umwandlung überspannt, und stellen typischerweise einen Formgedächtniseffekt und einen superelastische Effekte bereit. Zum Beispiel wird in der Martensitphase ein niedrigerer Elastizitätsmodul als in der Austenitphase beobachtet. Formgedächtnislegierungen in der Martensitphase können durch Neuausrichtung der Kristallstrukturanordnung mit der aufgebrachten Spannung große Verformungen durchmachen. Das Material behält diese Form, nachdem die Spannung entfernt wurde. Anders ausgedrückt, durch Spannung induzierte Phasenänderungen in der SMA erfolgen von der Art her in zwei Richtungen; die Aufbringung von ausreichend Spannung, wenn sich eine SMA in ihrer Austenitphase befindet, wird eine Änderung in ihre Martensitphase mit niedrigerem Modul bewirken. Das Entfernen der aufgebrachten Spannung wird bewirken, dass die SMA in ihre Austenitphase zurückschaltet und damit ihre Anfangsform und den höheren Modul wiedererlangt.The Temperature at which the shape memory alloy adapts to its high temperature shape recalls (that is, its original, not strained shape), when heated, may be subject to minor changes in the composition of the alloy and by thermomechanical Processing to be adjusted. In nickel-titanium shape memory alloys can she z. B. from about about 100 ° C be changed to below about -100 ° C. The shape recovery process can span a range of only a few Gradual or more gradual recovery over one larger temperature range demonstrate. The beginning or the end of the transformation can be within several Grade, depending on the desired Application and alloy composition, controlled. The mechanical Shape memory alloy properties vary strong over the temperature range that spans their conversion, and typically provide one Shape memory effect and a super-elastic effects ready. For example, in the Martensite phase has a lower elastic modulus than in the austenite phase observed. Shape Memory Alloys in the martensite phase by realigning the crystal structure assembly with the deposited one Tension big Undergoing deformations. The material retains this shape after the tension was removed. In other words, through Voltage induced phase changes in the SMA, they are two-way in nature; the application of sufficient tension when an SMA is in its austenite phase is a change into their lower modulus martensite phase. The removal The applied voltage will cause the SMA to enter its austenite phase switches back and thus regain their initial form and the higher module.

Beispielhafte Formgedächtnislegierungsmaterialien umfassen Legierungen auf Nickel-Titan-Basis, Legierungen auf Indium-Titan-Basis, Legierungen auf Nickel-Aluminium-Basis, Legierungen auf Nickel-Gallium-Basis, Legierungen auf Kupferbasis (z. B. Kupfer-Zinklegierungen, Kupfer-Aluminiumlegierungen, Kupfer-Gold- und Kupfer-Zinnlegierungen), Legierungen auf Gold-Cadmium-Basis, Legierungen auf Silber-Cadmium-Basis, Legierungen auf Indium-Cadmium-Basis, Legierungen auf Mangan-Kupfer-Basis, Legierungen auf Eisen-Platin-Basis, Legierungen auf Eisen-Palladium-Basis und dergleichen. Die Legierungen können binär, ternär oder von irgendeiner höheren Ordnung sein, vorausgesetzt die Legierungszusammensetzung weist einen Formgedächtniseffekt auf wie z. B. eine Änderung der Form, der Orientierung, der Fließgrenze, des Biegemoduls, des Dämpfungsvermögens, der Superelastizität und/oder ähnlicher Eigenschaften. Die Wahl einer geeigneten Formgedächtnislegierungszusammensetzung ist zum Teil von dem Temperaturbereich der beabsichtigten Anwendung abhängig.Exemplary shape memory alloy materials include nickel titanium based alloys, indium titanium based alloys, nickel aluminum based alloys, nickel gallium based alloys, copper based alloys (e.g., copper-zinc alloys, copper-aluminum alloys , Copper-gold and copper-tin alloys), gold-cadmium-based alloys, silver-cadmium-based alloys, indium-cadmium-based alloys, manganese-copper-based alloys, iron-platinum-based alloys , Iron-palladium-based alloys and the like. The alloys may be binary, ternary, or of any higher order provided that the alloy composition has a shape memory effect, such as a shape memory effect. B. a change in the shape, the orientation, the yield stress, the bending modulus, damping capacity, superelasticity and / or similar properties. The choice of a suitable shape memory alloy composition will depend in part on the temperature range of the intended application.

Die Rückverformung in die Austenitphase bei einer höheren Temperatur ist begleitet von sehr großen Spannungen (im Vergleich mit denen, die erforderlich sind, um das Material zu verformen), die so hoch sein können wie die natürliche Fließgrenze des Austenitmaterials, manchmal bis zu dem Dreifachen oder mehr der verformten Martensitphase. Für Anwendungen, die eine große Anzahl von Betriebszyklen erfordern, kann eine Dehnung von weniger als oder gleich 10% oder dergleichen der verformten Länge des verwendeten Drahtes erhalten werden. MSMAs sind Legierungen, die oft aus Ni-Mn-Ga bestehen und die Form infolge einer durch ein magnetisches Feld induzierten Dehnung ändern. MSMAs besitzen interne Varianten mit verschiedenen magnetischen und kristallographischen Orientierungen. In einem magnetischen Feld ändern sich die Proportionen dieser Varianten, was zu einer Änderung der gesamten Form des Materials führt. Ein MSMA-Aktuator erfordert allgemein, dass das MSMA-Material zwischen den Spulen eines Elektromagneten angeordnet wird. Der elektrische Strom, der durch die Spule fließt, induziert ein magnetisches Feld durch das MSMA-Material, das eine Änderung der Form bewirkt. Eine beispielhafte MSMA kann ein Ni-Mn-Ga Schaum sein. Der MSMA-Schaum kann ein bambusartiges Gefüge besitzen, die sich um bis zu 10% verlängern (d. h. dehnen) kann, wenn ein magnetisches Feld angelegt wird. Das Schaummaterial behält seine neue gedehnte Form bei, wenn das Feld entfernt wird, die magnetisch empfindliche Atomstruktur kann jedoch in ihre ursprüngliche Form zurückkehren, wenn das Feld um 90 Grad gedreht wird. Die poröse Natur des Schaums verstärkt den Formänderungseffekt. Der Ni-Mn-Ga-MSMA-Schaum kann erzeugt werden, indem die geschmolzene Legierung in ein Teil aus einem Natriumaluminatsalz gegossen wird. Wenn das Material abgekühlt ist, kann eine Säure verwendet werden, um das Salz auszuwaschen, wobei große Leeräume zurückbleiben und dadurch die schaumartige Struktur gebildet wird.The recovery in the austenite phase at a higher Temperature is accompanied by very high voltages (in comparison with those needed to deform the material), that can be so high like the natural one yield of austenite material, sometimes up to triple or more the deformed martensite phase. For Applications that are a big one Number of operating cycles may require an elongation of less than or equal to 10% or so of the deformed length of the used wire are obtained. MSMAs are alloys that often consist of Ni-Mn-Ga and the shape as a result of a magnetic Change field induced strain. MSMAs have internal variants with different magnetic and crystallographic orientations. In a magnetic field change the proportions of these variants, resulting in a change in the overall shape of the Materials leads. An MSMA actuator generally requires that the MSMA material be between the coils of an electromagnet is arranged. The electric Electricity flowing through the coil induces a magnetic field through the MSMA material that causes a change the shape causes. An exemplary MSMA may be a Ni-Mn-Ga foam be. The MSMA foam may have a bamboo-like texture that extends up to extend to 10% (i.e., stretch) when a magnetic field is applied. The Foam material reserves its new stretched shape when the field is removed, the magnetic However, delicate atomic structure may be in their original Form return, though the field is rotated 90 degrees. The porous nature of the foam reinforces the Deformation effect. The Ni-Mn-Ga-MSMA foam can be produced by the molten Alloy is poured into a part of a sodium aluminate salt. If the material cooled is an acid can be used to wash out the salt, leaving behind large voids and thus the foam-like Structure is formed.

Wie zuvor erwähnt, sind weitere beispielhafte Formgedächtnismaterialien Formgedächtnispolymere (SMPs). „Formgedächtnispolymer" bezieht sich allgemein auf ein Polymermaterial, das beim Anlegen eines Aktivierungssignals eine Änderung einer Eigenschaft wie z. B. eines Moduls, einer Abmessung, eines thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, einer optischen Eigenschaft (z. B. Lichtdurchlässig keit), oder einer Kombination, die zumindest eine der vorhergehenden Eigenschaften in Kombination mit einer Änderung in seiner Mikrostruktur und/oder Morphologie umfasst, zeigt. Formgedächtnispolymere können wärmeempfindlich (d. h., die Änderung der Eigenschaft wird durch ein thermisches Aktivierungssignal bewirkt, das entweder direkt über eine Wärmezufuhr oder -abfuhr oder indirekt über eine Schwingung mit einer Frequenz, die geeignet ist, um hohe Schwingungsamplituden auf dem Molekularniveau anzuregen, die zu einer inneren Wärmeerzeugung führen, geliefert wird), fotoempfindlich (d. h., die Änderung der Eigenschaft wird durch ein elektromagnetisches Strahlungsaktivierungssignal bewirkt), feuchtigkeitsempfindlich (d. h., die Änderung der Eigenschaft wird durch ein Flüssigkeitsaktivierungssignal wie z. B. Feuchtigkeit, Wasserdampf oder Wasser bewirkt), chemisch empfindlich (d. h., empfindlich gegenüber einer Veränderung der Konzentration einer oder mehrerer chemischer Spezies in seiner Umgebung, z. B. der Konzentration an H+-Ionen, also des pH der Umgebung) oder eine Kombination sein, die zumindest eines der vorhergehenden umfasst.As previously mentioned, For example, other exemplary shape memory materials are shape memory polymers (SMPs). "Shape memory polymer" refers generally on a polymer material, which upon application of an activation signal a change a property such as B. a module, a dimension, a coefficient of thermal expansion, moisture permeability, an optical property (eg translucence), or a combination, the at least one of the preceding properties in combination with a change in its microstructure and / or morphology, shows. Shape memory polymers can heat sensitive (ie, the change the property is caused by a thermal activation signal that either directly over a heat supply or -abfuhr or indirectly via a vibration with a frequency that is suitable for high vibration amplitudes to stimulate at the molecular level, which leads to an internal heat generation to lead, supplied), photosensitive (i.e., the change of the property becomes caused by an electromagnetic radiation activation signal), sensitive to moisture (that is, the change of property is due to a liquid activation signal such as As moisture, water vapor or water causes), chemically sensitive (i.e., sensitive to change) the concentration of one or more chemical species in it Environment, z. B. the concentration of H + ions, ie the pH of the environment) or a combination that is at least one of the preceding ones includes.

Im Allgemeinen sind SMPs phasengetrennte Copolymere, die zumindest zwei verschiedene Einheiten umfassen, welche so beschrieben werden können, dass sie verschiedene Segmente innerhalb des SMPs definieren, wobei jedes Segment unterschiedlich zu den Gesamteigenschaften des SMPs beiträgt. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „Segment" auf einen Block, einen Pfröpfling oder eine Sequenz desselben oder ähnlicher Monomer- oder Oligomereinheiten, die copolymerisiert sind, um das SMP zu bilden. Jedes Segment kann (semi-)kristallin oder amorph sein und wird eine/n entsprechende/n Schmelzpunkt bzw. eine Glasübergangstemperatur (Tg) aufweisen. Der Begriff „Wärmeübergangstemperatur" wird hierin einfacherweise verwendet, um allgemein entweder auf eine Tg oder einen Schmelzpunkt Bezug zu nehmen, je nachdem, ob das Seg ment ein amorphes Segment oder ein kristallines Segment ist. Für SMPs, die (n) Segmente umfassen, kann gesagt werden, dass das SMP ein hartes Segment und (n – 1) weiche Segmente aufweist, wobei das harte Segment eine höhere Wärmeübergangstemperatur aufweist als jedes weiche Segment. Somit weist das SMP (n) Wärmeübergangstemperaturen auf. Die Wärmeübergangstemperatur des harten Segments wird als die „letzte Übergangstemperatur" bezeichnet und die niedrigste Wärmeübergangstemperatur des so genannten „weichsten" Segments wird als die „erste Übergangstemperatur" bezeichnet. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass, wenn das SMP mehrere Segmente aufweist, die durch dieselbe Wärmeübergangstemperatur, die auch die letzte Übergangstemperatur ist, gekennzeichnet sind, gesagt werden kann, dass das SMP mehrere harte Segmente aufweist.in the Generally, SMPs are phase separated copolymers that are at least comprise two different units which can be described as they define different segments within the SMP, each one Different from the overall properties of the SMP. As As used herein, the term "segment" refers to a block, a peg or a peg Sequence of the same or similar Monomer or oligomer units copolymerized to form the To form SMP. Each segment can be (semi-) crystalline or amorphous and becomes a corresponding melting point or a glass transition temperature (Tg). The term "heat transfer temperature" will be used herein simply generally used to either a Tg or a melting point Depending on whether the segment is an amorphous segment or a crystalline segment. For SMPs that include (n) segments, can be said that the SMP is a hard segment and (n - 1) soft Segments, wherein the hard segment has a higher heat transfer temperature has as each soft segment. Thus, the SMP (n) has heat transfer temperatures on. The heat transfer temperature of the hard segment is referred to as the "last transition temperature" and the lowest heat transfer temperature of the so-called "softest" segment is called It is called the "first transition temperature." It is important to point out that if the SMP has multiple segments characterized by the same heat transfer temperature, which is also the last transition temperature is, it can be said that the SMP several has hard segments.

Wenn das SMP über die letzte Übergangstemperatur erwärmt wird, kann dem SMP-Material eine permanente Form verliehen werden. Eine permanente Form für das SMP kann durch ein nachfolgendes Abkühlen des SMPs unter diese Temperatur festgelegt oder ins Gedächtnis eingeprägt werden. Wie hierin verwendet, sind die Begriffe „ursprüngliche Form", „vorher definierte Form", „vorbestimmte Form" und „permanente Form" gleichbedeutend und sollen untereinander austauschbar verwendet werden. Eine temporäre Form kann festgelegt werden, indem das Material auf eine Temperatur erwärmt wird, die höher als eine Wärmeübergangstemperatur eines jeglichen weichen Segments ist, jedoch unter der letzten Übergangstemperatur liegt, eine äußere Spannung oder Belastung aufgebracht wird, um das SMP zu verformen, und es dann unter die bestimmte Wärmeübergangstemperatur des weichen Segments abgekühlt wird, während die verformende äußere Spannung oder Belastung aufrechterhalten wird.If the SMP is heated above the last transition temperature, the SMP material can be given a permanent shape. A per The SMP's inherent shape can be fixed or memorized by subsequently cooling the SMP below this temperature. As used herein, the terms "original shape", "predefined shape", "predetermined shape" and "permanent shape" are synonymous and intended to be used interchangeably. A temporary shape may be determined by heating the material to a temperature higher than a heat transfer temperature of any soft segment but below the last transition temperature, applying an external stress or strain to deform the SMP, and is then cooled below the certain heat transfer temperature of the soft segment while maintaining the deforming external stress or load.

Die permanente Form kann wiedererlangt werden, indem das Material, während die Spannung oder Belastung entfernt ist, über die bestimmte Wärmeübergangstemperatur des weichen Segments, jedoch unter die letzte Übergangstemperatur erwärmt wird. Es sollte somit einzusehen sein, dass es durch Kombinieren mehrerer weicher Segmente möglich ist, mehrere temporäre Formen zu zeigen, und mit mehreren harten Segmenten kann es möglich sein, mehrere permanente Formen zu zeigen. In ähnlicher Weise wird bei Verwendung eines Ansatzes mit einer Schichtung oder einem Verbund eine Kombination aus mehreren SMPs Übergänge zwischen mehreren temporären und permanenten Formen zeigen.The permanent shape can be regained by the material while the Voltage or load is removed beyond the specific heat transfer temperature of the soft segment, but is heated below the last transition temperature. It should therefore be appreciated that it can be done by combining several soft segments is possible, several temporary ones Showing shapes, and with multiple hard segments, it may be possible to have several to show permanent forms. In a similar way is when using a batch with a layer or a Combining a combination of multiple SMPs transitions between multiple temporary and show permanent forms.

MR-Fluide sind eine Klasse von intelligenten Materialien, deren rheologische Eigenschaften sich beim Anlegen eines magnetischen Feldes schnell ändern können (z. B. können Eigenschaftsänderungen von mehreren hundert Prozent innerhalb weniger Millisekunden erfolgen), was sie sehr geeignet zum Einsperren (Einschränken) oder Zulassen der Entspannung von Formen/Verformungen durch eine deutliche Änderung ihrer Scherfestigkeit macht, wobei solche Änderungen nutzbringend zum Ergreifen und Freigeben von Gegenständen in hierin beschriebenen Ausführungsformen sind. Beispielhafte Formgedächtnismaterialien umfassen auch magnetorheologische (MR) und ER-Polymere. MR-Polymere sind Suspensionen von magnetisch polarisierbaren Partikeln mit Mikrometergröße (z. B. ferromagnetischen oder paramagnetischen Partikeln, wie unten beschrieben) in einem Polymer (z. B. einem duroplastischen elastischen Polymer oder Kautschuk). Beispielhafte Polymermatrizen umfassen Polyalphaolefine, Naturkautschuk, Silikon, Polybutadien, Polyethylen, Polyisopren und Kombinationen mit zumindest einem der vorhergehenden.MR fluids are a class of intelligent materials whose theological Properties can change quickly when creating a magnetic field (z. B. can property changes hundreds of percent within a few milliseconds), what they are very suitable for confining (restricting) or allowing relaxation molds / deformations by a significant change in their shear strength makes, with such changes useful for grasping and releasing objects in Embodiments described herein are. Exemplary shape memory materials also include magnetorheological (MR) and ER polymers. MR polymers are suspensions of magnetically polarizable micron sized particles (e.g. ferromagnetic or paramagnetic particles as described below) in a polymer (eg a thermoset elastic polymer or rubber). Exemplary polymer matrices include polyalphaolefins, Natural rubber, silicone, polybutadiene, polyethylene, polyisoprene and combinations with at least one of the foregoing.

Die Steifigkeit und unter Umständen die Form der Polymerstruktur werden erzielt, indem die Scher- und Kompressions/Zug-Moduln dadurch verändert werden, dass die Stärke des angelegten magnetischen Feldes variiert wird. Die MR-Polymere entwickeln ihre Steifigkeit typischerweise, wenn sie einem magnetischen Feld so kurz wie einige wenige Millisekunden ausgesetzt werden, wobei die Steifigkeits- und Formänderungen zu der Stärke des angelegten Feldes proportional sind. Werden die MR-Polymere nicht länger dem magnetischen Feld ausgesetzt, kehrt sich der Vorgang um und das Elastomer kehrt in seinen Zustand mit niedrigerem Modul zurück.The Stiffness and under certain circumstances the shape of the polymer structure are achieved by the shear and Compression / tensile moduli are changed by the strength of the applied magnetic field is varied. Develop the MR polymers their stiffness typically when they are a magnetic field as short as a few milliseconds are exposed, where the stiffness and shape changes to the strength proportional to the applied field. Are the MR polymers no longer the exposed to magnetic field, the process reverses and that Elastomer returns to its lower modulus state.

MR-Fluide zeigen eine Scherfestigkeit, die proportional zu der Größe eines angelegten magnetischen Feldes ist, wobei die Eigenschaftsänderungen von mehreren hundert Prozent innerhalb weniger Millisekunden bewirkt werden können. Wenngleich auch bei diesen Materialien die Probleme beim kompakten Unterbringen der zum Erzeugen des angelegten Feldes erforderlichen Spulen bestehen, können sie als Sperr- oder Freigabemechanismus für z. B. ein federbasiertes Ergreifen/Freigeben verwendet werden.MR fluids show a shear strength that is proportional to the size of a applied magnetic field, wherein the property changes of several hundred percent within a few milliseconds can be. Although with these materials the problems with the compact Accommodating the required to generate the applied field Coils can exist they as blocking or release mechanism for z. B. a spring-based Grabbing / releasing are used.

Geeignete MR-Fluidmaterialien umfassen ferromagnetische oder paramagnetische Partikel, die in einem Träger, z. B. in einer Menge von etwa 5,0 Volumenprozent (Vol.-%) bis etwa 50 Vol.-% auf der Basis des Gesamtvolumens der MR-Zusammensetzung, dispergiert sind. Geeignete Partikel umfassen Eisen; Eisenoxide (umfassend Fe2O3 and Fe3O4); Eisennitrid, Eisencarbid, Carbonyleisen; Nickel; Cobalt; Chromdioxid; und Kombinationen, die mindestens eines der vorhergehenden umfassen; z. B. Nickellegierungen; Kobaltlegierungen; Eisenlegierungen wie z. B. Edelstahl, Siliziumstahl, wie auch andere, einschließlich Aluminium, Silizium, Cobalt, Nickel, Vanadium, Molybdän, Chrom, Wolfram, Mangan und/oder Kupfer.Suitable MR fluid materials include ferromagnetic or paramagnetic particles suspended in a support, e.g. In an amount of about 5.0% by volume (vol%) to about 50% by volume based on the total volume of the MR composition. Suitable particles include iron; Iron oxides (including Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 ); Iron nitride, iron carbide, carbonyl iron; Nickel; cobalt; chromium dioxide; and combinations comprising at least one of the foregoing; z. B. nickel alloys; Cobalt alloys; Iron alloys such. As stainless steel, silicon steel, as well as others, including aluminum, silicon, cobalt, nickel, vanadium, molybdenum, chromium, tungsten, manganese and / or copper.

Die Partikelgröße sollte so gewählt sein, dass die Partikel Eigenschaften mehrerer magnetischer Domänen zeigen, wenn sie einem magnetischen Feld ausgesetzt sind. Die Partikeldurchmesser (z. B. wie entlang einer Hauptachse des Partikels gemessen) können kleiner oder gleich etwa 1000 Mikrometer (μm) sein (z. B. etwa 0,1 Mikrometer bis etwa 1000 Mikrometer) oder im Spezielleren etwa 0,5 bis etwa 500 Mikrometer und im Spezielleren etwa 1 bis etwa 100 Mikrometer.The Particle size should be so chosen be that the particles show properties of multiple magnetic domains, when exposed to a magnetic field. The particle diameter (z. As measured along a major axis of the particle) may be smaller or equal to about 1000 microns (microns) (e.g., about 0.1 microns to about 1000 microns), or more preferably about 0.5 to about 500 microns, and more particularly about 1 to about 100 microns.

Die Viskosität des Trägers kann weniger als oder gleich etwa 100000 Centipoise (cPs) betragen (z. B. etwa 1 cPs bis etwa 100000 cPs) oder im Spezielleren etwa 250 cPs bis etwa 10000 cPs oder noch spezieller etwa 500 cPs bis etwa 1000 Centipoise. Mögliche Träger (z. B. Trägerfluide) umfassen organische Flüssigkeiten, insbesondere nicht polare organische Flüssigkeiten. Beispiele umfassen Öle (z. B. Silikonöle, Mineralöle, Paraffinöle, Weißöle, Hydrauliköle, Transformatoröle und synthetische Kohlenwasserstofföle (z. B. ungesättigte und/oder gesättigte)); halogenierte organische Flüssigkeiten (wie z. B. chlorierte Kohlenwasserstoffe, halogenierte Paraffine, perfluorierte Polyether und fluorierte Kohlenwasserstoffe); Diester; Polyoxyalkylene; Silikone (z. B. fluorierte Silikone); Cyanoalkylsiloxane; Glykole; und Kombinationen, die zumindest einen der angeführten Träger umfassen.The viscosity of the carrier may be less than or equal to about 100,000 centipoise (cps) (eg, about 1 cps to about 100,000 cps) or, more specifically, about 250 cps to about 10,000 cps, or more specifically, about 500 cps to about 1,000 centipoise. Possible carriers (eg carrier fluids) include organic liquids, in particular non-polar organic liquids. Examples include oils (e.g., silicone oils, mineral oils, paraffin oils, white oils, Hy draulic oils, transformer oils and synthetic hydrocarbon oils (eg unsaturated and / or saturated)); halogenated organic liquids (such as chlorinated hydrocarbons, halogenated paraffins, perfluorinated polyethers and fluorinated hydrocarbons); diester; polyoxyalkylenes; Silicones (eg fluorinated silicones); cyanoalkyl siloxanes; glycols; and combinations comprising at least one of the listed carriers.

Es können auch wässrige Träger verwendet werden, insbesondere solche, die hydrophile mineralische Tone wie z. B. Bentonit oder Hektorit umfassen. Der wässrige Träger kann Wasser oder Wasser, das ein polares, wassermischbares organisches Lösungsmittel (z. B. Methanol, Ethanol, Propanol, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Azeton, Tetrahydrofuran, Diethylether, Ethylenglykol, Propylenglykol und dergleichen) umfasst, wie auch Kombinationen umfassen, die zumindest einen der angeführten Träger umfassen. Die Menge an po larem organischem Lösungsmittel in dem Träger kann weniger als oder gleich etwa 5,0 Vol.-% (z. B. etwa 0,1 Vol.-% bis etwa 5,0 Vol.-%) auf der Basis des Gesamtvolumens des MR-Fluids oder im Spezielleren etwa 1,0 Vol.-% bis etwa 3,0% betragen. Der pH des wässrigen Trägers kann weniger als oder gleich etwa 13 (z. B. etwa 5,0 bis etwa 13) oder im Spezielleren etwa 8,0 bis etwa 9,0 betragen.It can also watery carrier be used, especially those containing hydrophilic mineral Clays such as B. bentonite or hectorite. The aqueous carrier can Water or water that is a polar, water-miscible organic solvent (eg, methanol, ethanol, propanol, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, Ethylene carbonate, propylene carbonate, acetone, tetrahydrofuran, diethyl ether, Ethylene glycol, propylene glycol and the like) as well Combinations comprising at least one of the mentioned carriers. The amount of organic solvent in the carrier can be less than or equal to about 5.0 vol.% (eg, about 0.1 vol about 5.0% by volume) based on the total volume of the MR fluid or more preferably about 1.0% to about 3.0%. Of the pH of the aqueous carrier can be less than or equal to about 13 (eg, about 5.0 to about 13) or more particularly about 8.0 to about 9.0.

Wenn die wässrigen Träger natürlichen und/oder synthetischen Bentonit und/oder Hektorit umfassen, kann die Menge an Ton (Bentonit und/oder Hektorit) in dem MR-Fluid weniger als oder gleich etwa 10 Gewichtsprozent (Gew.-%) auf der Basis eines Gesamtgewichts des MR-Fluids oder im Spezielleren etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 8,0 Gew.-% oder im Spezielleren etwa 1,0 Gew.-% bis etwa 6,0 Gew.-% oder noch spezieller etwa 2,0 Gew.-% bis etwa 6,0 Gew.-% betragen.If the watery carrier natural and / or Synthetic bentonite and / or hectorite may include the amount to clay (bentonite and / or hectorite) in the MR fluid less than or equal to about 10 weight percent (wt.%) based on a Total weight of the MR fluid or, more specifically, about 0.1% by weight to about 8.0 wt%, or more preferably about 1.0 wt% to about 6.0 wt%, or more preferably about 2.0 wt% to about 6.0 wt%.

Optionale Komponenten in dem MR-Fluid umfassen Tone (z. B. organophile Tone), Carboxylatseifen, Dispergiermittel, Korrosionshemmer, Schmiermittel, Antiverschleißadditive, Antioxidantien, thixotrope Mittel und/oder Antiabsetzmittel. Carboxylatseifen umfassen Eisenoleat, Eisennaphthenat, Eisenstearat, Aliuminiumdi- und tristearat, Lithiumstearat, Calciumstearat, Zinkstearat und/oder Natriumstearat; oberflächenaktive Substanzen (z. B. Sulfonate, Phosphatester, Stearinsäure, Glycerolmonooleat, Sorbitansesquioleat, Laurate, Fettsäuren, Fettalkohole, fluoraliphatische Polymerester); und Haftvermittler (z. B. Titanat, Aluminat und Zirkonat); wie auch Kombinationen, die zumindest eines der vorhergehenden umfassen. Auch Polyalkylendiole wie z. B. Polyethylenglykol und teilweise veresterte Polyole können inkludiert sein.optional Components in the MR fluid include clays (eg, organophilic clays), Carboxylate soaps, dispersants, corrosion inhibitors, lubricants, Anti-wear additives, Antioxidants, thixotropic agents and / or anti-settling agents. carboxylate include iron oleate, iron naphthenate, iron stearate, aliuminium di and tristearate, lithium stearate, calcium stearate, zinc stearate and / or sodium; surfactants Substances (eg sulfonates, phosphate esters, stearic acid, glycerol monooleate, Sorbitan sesquioleate, laurates, fatty acids, fatty alcohols, fluoroaliphatic Polymerester); and adhesion promoters (eg, titanate, aluminate, and zirconate); as well as combinations comprising at least one of the foregoing. Also polyalkylene diols such. As polyethylene glycol and partially esterified polyols can to be included.

Elektronische elektroaktive Polymere (EAPs) sind ein Laminat aus einem Paar Elektroden mit einer Zwischenschicht aus einem dielektrischen Ma terial mit einem niedrigen Elastizitätsmodul. Ein Anlegen eines Potentials zwischen den Elektroden drückt die Zwischenschicht zusammen und bewirkt, dass sie sich in der Ebene ausdehnt. Sie zeigen ein Ansprechen, das proportional zu dem angelegten Feld ist, und können mit hohen Frequenzen betätigt werden. Formverändernde EAP-Laminatfolien wurden demonstriert. Ihr Hauptnachteil besteht darin, dass sie angelegte Spannungen benötigen, die um ungefähr drei Größenordnungen größer sind als jene, die von einer Piezoelektrik benötigt werden. Elektroaktive Polymere umfassen jene Polymermaterialien, die in Ansprechen auf elektrische oder mechanische Felder piezoelektrische, pyroelektrische oder elektrostriktive Eigenschaften aufweisen.electronic Electroactive polymers (EAPs) are a laminate of a pair of electrodes with an intermediate layer of a dielectric Ma material with a low modulus of elasticity. Application of a potential between the electrodes presses the intermediate layer together and causes it to expand in the plane. they show a response that is proportional to the applied field, and can operated with high frequencies become. shape-Changing EAP laminate films were demonstrated. Your main disadvantage exists in that they require applied voltages that are around three orders of magnitude are bigger as those needed by a piezoelectric. Electroactive polymers include those polymeric materials that respond in electrical or mechanical fields piezoelectric, pyroelectric or electrostrictive Have properties.

Materialien, die zur Verwendung als ein elektroaktives Polymer geeignet sind, können jedes/n im Wesentlichen isolierende/n Polymer und/oder Gummi umfassen, das/der sich in Ansprechen auf eine elektrostatische Kraft verformt oder dessen Verformung zu einer Änderung eines elektrischen Feldes führt. Beispielhafte Materialien, die zur Verwendung als ein vorgedehntes Polymer geeignet sind, umfassen Silikonelastomere, Acrylelastomere, Polyurethane, thermoplastische Elastomere, Copolymere mit PVDF, druckempfindliche Haftmittel, Fluorelastomere und Polymere, die Silikon- und Acrylkomponenten umfassen (z. B. Copolymere mit Silikon- und Acrylkomponenten, Polymermischungen mit einem Silikonelastomer und einem Acrylelastomer und dergleichen).Materials, which are suitable for use as an electroactive polymer, can comprise any substantially insulating polymer and / or rubber, that deforms in response to an electrostatic force or its deformation to a change an electric field leads. Exemplary materials for use as a pre-stretched Include silicone elastomers, acrylic elastomers, Polyurethanes, thermoplastic elastomers, copolymers with PVDF, pressure-sensitive adhesives, fluoroelastomers, and polymers Silicone and acrylic components include (e.g., copolymers with silicone and acrylic components, Polymer blends with a silicone elastomer and an acrylic elastomer and the same).

Materialien, die als ein elektroaktives Polymer verwendet werden, können auf der Basis einer oder mehrerer Materialeigenschaften wie z. B. einer hohen elektrischen Durchbruchsfeldstärke, eines niedrigen Elastizitätsmoduls (z. B. für große oder kleine Verformungen), einer hohen Dielektrizitätskonstante und dergleichen ausgewählt sein. In einer Ausführungsform kann das Polymer derart ausgewählt sein, dass es einen Elastizi tätsmodul von höchstens etwa 100 MPa aufweist. In einer weiteren Ausführungsform kann das Polymer derart ausgewählt sein, dass es einen maximalen Betätigungsdruck zwischen etwa 0,05 Megapascal (MPa) und etwa 10 MPa oder im Spezielleren zwischen etwa 0,3 MPa und etwa 3 MPa aufweist. In einer weiteren Ausführungsform kann das Polymer derart ausgewählt sein, dass es eine Dielektrizitätskonstante zwischen etwa 2 und etwa 20 und im Spezielleren zwischen etwa 2,5 und etwa 12 aufweist. Die vorliegende Offenlegung soll nicht auf diese Bereiche beschränkt sein. Idealerweise wären Materialien mit einer höheren Dielektrizitätskonstante als die oben angegebenen Bereiche wünschenswert, wenn die Materialien sowohl eine hohe Dielektrizitätskonstante als auch eine hohe Durchschlagfestigkeit hätten. In vielen Fällen können elektroaktive Polymere als dünne Filme hergestellt und implementiert sein, die z. B. eine Dicke von weniger als oder gleich etwa 50 Mikrometer aufweisen.Materials that are used as an electroactive polymer may be based on one or more material properties, such as, for example, A high electric breakdown field strength, a low elastic modulus (eg, for large or small deformations), a high dielectric constant, and the like. In an embodiment, the polymer may be selected such that it has a modulus of elasticity of at most about 100 MPa. In another embodiment, the polymer may be selected to have a maximum actuation pressure of between about 0.05 megapascals (MPa) and about 10 MPa, or more specifically between about 0.3 MPa and about 3 MPa. In a further embodiment, the polymer may be selected to have a dielectric constant between about 2 and about 20, and more particularly between about 2.5 and about 12. The present disclosure is not intended to be limited to these areas. Ideally, materials with a higher dielectric constant than the ranges indicated above would be desirable if the materials had both a high dielectric constant and a high dielectric strength. In many cases you can electroactive polymers be prepared and implemented as thin films, the z. B. have a thickness of less than or equal to about 50 microns.

Da elektroaktive Polymere sich mit hohen Dehnungen durchbiegen können, sollten sich an den Polymeren befestigte Elektroden ebenso durchbiegen, ohne die mechanische oder elektrische Leistung zu beeinträchtigen. Im Allgemeinen können zur Verwendung geeignete Elektroden jede Form aufweisen und aus jedem Material sein, vorausgesetzt, sie sind in der Lage, eine geeignete Spannung an ein elektroaktives Polymer zu liefern oder von diesem eine geeignete Spannung zu empfangen. Die Spannung kann entweder konstant sein oder sich mit der Zeit ändern. In einer Ausführungsform kleben die Elektroden an einer Oberfläche des Polymers. Elektroden, die an dem Polymer kleben, können fügsam sein und sich der sich verändernden Form des Polymers anpassen. Die Elektroden können nur an einem Abschnitt eines elektroaktiven Polymers angelegt sein und eine aktive Fläche gemäß ihrer Geometrie definieren. Verschiedene Arten von Elektroden umfassen strukturierte Elektroden mit Metallspuren und Ladungsverteilungsschichten, texturierte Elektroden, leitfähige Pasten (z. B. Kohlepasten oder Silberpasten), kolloidale Suspensionen, leitfähige Materialien mit einem hohen Aspektverhältnis (z. B. Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Mischungen aus innenleitfähigen Materialien), wie auch Kombinationen, die zumindest eines der vorhergehenden umfassen.There electroactive polymers should be able to flex at high strains electrodes attached to the polymers also bend, without affecting the mechanical or electrical performance. In general, you can suitable electrodes for use and have any shape Any material, provided they are capable of a suitable Supplying voltage to or from an electroactive polymer to receive an appropriate voltage. The tension can either be constant or change with time. In one embodiment the electrodes stick to a surface of the polymer. Electrodes that can stick to the polymer docile be and be changing Adjust the shape of the polymer. The electrodes can only be on one section be applied to an electroactive polymer and an active surface according to their Define geometry. Various types of electrodes include structured electrodes with metal traces and charge distribution layers, textured electrodes, conductive Pastes (eg, coal pastes or silver pastes), colloidal suspensions, conductive High aspect ratio materials (e.g., carbon nanotubes and Mixtures of internal conductive Materials), as well as combinations that are at least one of the preceding include.

Beispielhafte Elektrodenmaterialien können Grafit, Ruß, kolloidale Suspensionen, Metalle (einschließlich Silber und Gold), gefüllte Gele und Polymere (z. B. silbergefüllte und kohlenstoffgefüllte Gele und Polymere) und ionisch oder elektronisch leitfähige Polymere wie auch Kombinationen mit zumindest einem der vorhergehenden umfassen. Es ist einzusehen, dass bestimmte Elektrodenmaterialien mit gewissen Polymeren gut funktionieren können und mit anderen nicht so gut funktionieren können. Zum Beispiel funktionieren Kohlenstofffilamente gut mit Acrylelastomerpolymeren und nicht so gut mit Silikonpolymeren.exemplary Electrode materials can be graphite, Soot, colloidal Suspensions, metals (including silver and gold), filled gels and polymers (e.g., silver filled and carbon filled Gels and polymers) and ionically or electronically conductive polymers as well as combinations with at least one of the preceding ones. It can be seen that certain electrode materials with certain Polymers can work well and can not work so well with others. For example, work Carbon filaments go well with acrylic elastomer polymers and not so good with silicone polymers.

Magnetostriktiva sind Festkörper, die eine starke mechanische Verformung entwickeln, wenn sie einem äußeren magnetischen Feld unterworfen werden. Dieses Phänomen der Magnetostriktion wird den Drehungen von kleinen magnetischen Domänen in den Materialien zugeschrieben, die zufällig orientiert sind, wenn das Material keinem magnetischen Feld ausgesetzt ist. Die Formänderung ist am größten bei ferromagnetischen oder ferromagnetischen Festkörpern. Diese Materialien besitzen ein sehr schnelles Ansprechvermögen, wobei die Dehnung proportional zu der Stärke des angelegten magnetischen Feldes ist, und sie kehren nach dem Entfernen des Feldes in ihre Ausgangsabmessung zurück. Diese Materialien besitzen jedoch maximale Dehnungen von etwa 0,1 bis etwa 0,2 Prozent.Magnetostrictives are solids, which develop a strong mechanical deformation when subjected to an external magnetic Be subjected to field. This phenomenon of magnetostriction is attributed to the rotations of small magnetic domains in the materials the random ones are oriented when the material is not exposed to a magnetic field is. The shape change is greatest at ferromagnetic or ferromagnetic solids. Own these materials a very fast response, wherein the strain is proportional to the magnitude of the applied magnetic Field is, and they return to their fields after removing the field Initial dimension back. However, these materials have maximum strains of about 0.1 to about 0.2 percent.

Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials gezeigt und allgemein mit der Bezugsziffer 12 bezeichnet. In dieser Ausführungsform umfasst die Vorrichtung den Fugenabdeckkörper 12, der direkt mit den anliegenden Flächen wie z. B. der ersten Fläche 4 und/oder der zweiten Fläche 8 verbunden ist und die Fuge 6 teilweise füllt. In einem weiteren Beispiel kann der Fugenabdeckkörper 12, anstatt die Fuge 6 teilweise oder vollständig zu füllen, die Fuge abdecken, indem er die Ränder der ersten und der zweiten Fläche abdeckt, welche die Fuge 6 bilden. Die Vorrichtung 12 kann noch immer auf dieselbe Weise funktionieren; der einzige Unterscheid besteht in der Anordnung des Abdeckkörpers. Der Fugenabdeckkörper 12 umfasst ein aktives Material. Das aktive Material, das vollständig den Körper 12 umfassen kann oder lediglich unterbrochene Streifen oder dergleichen innerhalb des Körpers 12 umfassen kann, ist ausgebildet, um nach Empfang eines Aktivierungssignals eine Änderung zumindest einer Eigenschaft zu erfahren, wobei die Änderung einer Eigenschaft wirksam ist, um den Fugenabdeckkörper 12 zwischen einer ersten Form (a) und einer zweiten Form (b) überzuführen. Eine Bewegung der Fläche 8 (wie in 1(b) gezeigt) wird den Fugenabdeckkörper von der ersten Form in die zweite Form verformen. Eine Aktivierung des aktiven Materials innerhalb des Körpers 12 kann wirksam sein, um den Körper von der zweiten Form zurück in die erste Form zu bringen. In einer Variante dieser Ausführungsform kann das aktive Material eine Formgedächtnislegierung sein. Der Fugenabdeckkörper dieser Ausführungsform ist vorteilhaft, um Fugen abzudecken, wo die Oberflächenästhetik von Bedeutung sein kann, wie z. B. zwischen den äußeren Karosserieblechteilen eines Fahrzeugs. Der Fugenabdeckkörper 12 kann lackiert und/oder geformt sein, um den umgebenden ersten und zweiten Flächen zu ähneln. Die Änderung der Form des Fugenabdeckkörpers kann eine Reduktion oder Ausweitung der Größe, des Volumens, der Länge oder einer anderen physikalischen Dimension sein, sodass eine freie Bewegung der benach barten Flächen zugelassen würde und/oder eine Bewegung benachbarter Flächen reversibel eingeschränkt ist.Referring now to 1 For example, an exemplary embodiment of an active material based capping device is shown and generally designated by the reference numeral 12 designated. In this embodiment, the device comprises the joint covering body 12 , which directly with the adjacent surfaces such. B. the first surface 4 and / or the second surface 8th connected and the fugue 6 partially filled. In another example, the Fugenabdeckkörper 12 instead of the fugue 6 partially or completely fill, cover the joint by covering the edges of the first and second surfaces, which the joint 6 form. The device 12 can still work in the same way; the only difference is the arrangement of the cover body. The joint cover body 12 includes an active material. The active material, completely the body 12 may include or only broken stripes or the like within the body 12 is adapted to undergo a change of at least one property upon receipt of an activation signal, wherein the change of a property is effective to the joint covering body 12 to transfer between a first mold (a) and a second mold (b). A movement of the plane 8th (as in 1 (b) shown) will deform the joint cover body from the first mold into the second mold. Activation of the active material within the body 12 may be effective to bring the body from the second shape back to the first shape. In a variant of this embodiment, the active material may be a shape memory alloy. The Fugenabdeckkörper this embodiment is advantageous to cover joints where the surface aesthetics may be important, such. B. between the outer body panels of a vehicle. The joint cover body 12 may be painted and / or shaped to resemble the surrounding first and second surfaces. The change in the shape of the joint covering body may be a reduction or expansion of the size, the volume, the length or another physical dimension, so that a free movement of the disclosed surfaces would be permitted and / or a movement of adjacent surfaces is reversibly restricted.

Eine Aktivierungsvorrichtung 11 kann verwendet werden, um das Aktivierungssignal an das aktive Material 2 zu liefern. Ebenso können ein Controller 13 und ein Sensor 14 in funktioneller Verbindung mit der Aktivierungsvorrichtung 11 verwendet werden, sodass alle Komponenten miteinander und mit dem Fugenabdeckkörper 12 auf der Basis eines aktiven Materials arbeiten, um Änderungen zumindest einer Eigenschaft des aktiven Materials zu initiieren.An activation device 11 can be used to send the activation signal to the active material 2 to deliver. Likewise, a controller 13 and a sensor 14 in functional communication with the activation device 11 be used so that all the components together and with the Fugenabdeckkörper 12 work on the basis of an active material to initiate changes in at least one property of the active material.

Unter Bezugnahme auf 2 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines Fugenabdeckkörpers veranschaulicht und allgemein durch die Bezugsziffer 22 bezeichnet. In dieser Ausführungsform sitzt der Fugenabdeckkörper 22 innerhalb der Fuge 16 und ist direkt mit einer der anliegenden Flächen wie z. B. der Fläche 15 verbunden. Der Fugenabdeckkörper 22 umfasst ein aktives Material 24. Das aktive Material, das vollständig den Körper 22 umfassen kann oder lediglich unterbrochene Streifen oder dergleichen innerhalb des Körpers 22 umfassen kann, ist ausgebildet, um nach Empfang eines Aktivierungssignals eine Änderung zumindest einer Eigenschaft zu erfahren, wobei die Änderung einer Eigenschaft wirksam ist, um den Fugenabdeckkörper 22 zwischen einer ersten Steifigkeit (a) und einer zweiten Steifigkeit (b) die eine Bewegung der Fläche 18 zulässt, überzuführen.With reference to 2 Another exemplary embodiment of a joint cover body is illustrated and generally indicated by the reference numeral 22 designated. In this embodiment, the Fugenabdeckkörper sits 22 within the fugue 16 and is directly with one of the adjacent surfaces such. B. the area 15 connected. The joint cover body 22 includes an active material 24 , The active material, completely the body 22 may include or only broken stripes or the like within the body 22 is adapted to undergo a change of at least one property upon receipt of an activation signal, wherein the change of a property is effective to the Fugenabdeckkörper 22 between a first stiffness (a) and a second stiffness (b) the one movement of the surface 18 allows to transfer.

In einer Variante dieser Ausführungsform kann der Fugenabdeckkörper einen zweiten Körper 20 umfassen, der aus einem aktiven Material gebildet sein kann oder nicht. Der Fugenabdeckkörper 22 kann das verbindende Material sein, wobei er in diesem Fall mit dem zweiten Körper 20 verbunden ist, sodass der zweite Körper 20 das sichtbare Material ist, das die Fuge 16 abdeckt. Der zweite Körper 20 ist vorteilhaft, um Fugen abzudecken, wo die Oberflächenästhetik von Bedeutung sein kann, wie z. B. zwischen den äußeren Karosserieblechteilen eines Fahrzeugs. In diesem Fall kann der zweite Körper 20 aus einem Material gebildet sein, das einfacher lackiert und/oder geformt werden kann, als das verwendete aktive Material, um den umgebenden ersten und zweiten Flächen zu ähneln.In a variant of this embodiment, the Fugenabdeckkörper a second body 20 include, which may be formed of an active material or not. The joint cover body 22 may be the connecting material, in which case it is with the second body 20 connected, so the second body 20 the visible material is the fugue 16 covers. The second body 20 is advantageous to cover joints, where the surface aesthetics may be important, such. B. between the outer body panels of a vehicle. In this case, the second body 20 may be formed of a material that is easier to paint and / or shape than the active material used to resemble the surrounding first and second surfaces.

In einem Beispiel der obigen Ausführungsform kann der Fugenabdeckkörper 22 ein SMP umfassen. Das SMP kann zu einer zweiten Steifigkeit mittels Anlegen eines Wärmesignals erweicht werden, um eine Bewegung der Fläche 18 zuzulassen. Nachdem die Fläche 18 in ihre ursprüngliche Position zurückgekehrt ist, wobei das Wärmesignal noch immer angelegt ist, wird der Körper 22 in seine ursprüngliche Form zurückkehren, und dann kann das Wärmesignal von dem SMP entfernt werden, was somit bewirkt, dass das SMP zu der ersten Steifigkeit zurückkehrt. In einer weiteren Ausführungsform kann der Fugenabdeckkörper 22 ein MR-Elastomer und/oder ein MR-Fluid umfassen. Das MR-Elastomer/Fluid kann zu einer zweiten Steifigkeit erweicht werden, indem ein magnetisches Feld, das die Steifigkeit und/oder die Scherfestigkeit des Fugenabdeckkörpers herabsetzt, entfernt wird, und dabei eine relative Bewegung der anliegenden Flächen zugelassen wird. Ein Anlegen des magnetischen Feldes kann das MR-Elastomer/Fluid zu seiner ursprünglichen, die Fuge abdeckenden Steifigkeit zurückbringen, nachdem eine oder mehrere der Flächen in ihre Ausgangspositionen zurückgebracht wurden.In an example of the above embodiment, the joint cover body 22 include an SMP. The SMP can be softened to a second stiffness by applying a heat signal to a movement of the surface 18 permit. After the area 18 has returned to its original position, with the warm signal still applied, the body becomes 22 return to its original shape, and then the heat signal can be removed from the SMP, thus causing the SMP to return to the first stiffness. In a further embodiment, the joint cover body 22 an MR elastomer and / or an MR fluid. The MR elastomer / fluid can be softened to a second stiffness by removing a magnetic field that reduces the stiffness and / or shear strength of the joint cover body, thereby allowing relative movement of the adjacent surfaces. Application of the magnetic field may return the MR elastomer / fluid to its original stiffness covering the joint after one or more of the surfaces have been returned to their original positions.

In einer alternativen Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, ist eine Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials allgemein durch die Bezugsziffer 60 bezeichnet. In dieser Ausführungsform sitzt der Fugenabdeckkörper 62 innerhalb einer Fuge 64 und ist direkt mit beiden anliegenden Flächen 66 und 67 verbunden. Ein aktives Material 68 ist außen mit dem Fugenabdeckkörper 62 verbunden. In einer Ausführungsform umfasst das aktive Material 68 einen SMA-Draht, der fest zwischen dem Körper 62 und einer soliden Fläche 70 angebracht ist. So, wie hierin verwendet, soll der Ausdruck „Draht" allgemein jede geometrische Form bedeuten, die geeignet ist, zwischen dem Körper 62 und der Fläche 70 angebracht zu werden. Die Beispiele umfassen ohne Einschränkung Kabel, Streifen, Federn und weitere ähnliche geometrischen Formen. Der SMA-Draht 68 ist ausgebildet, um nach Empfang eines Aktivierungssignals eine Änderung in einer Längenabmessung zu erfahren. Bei einer Bewegung einer oder beider von den Fläche 66 und 67 wird der Körper 62 von einer ersten Form in eine zweite Form verformt, um dabei den SMA-Draht 68 zu strecken oder anderweitig zu verformen. Eine Aktivierung des SMA-Drahtes 68 kann den Fugenabdeckkörper 62 nach Empfang eines Aktivierungssignals in seine ursprüngliche Form (d. h. die Ausgangsgeometrie) zurückbringen. Der SMA-Draht, der an der soliden Fläche 70 verankert ist, kann sich nach Empfang eines elektrischen Signals in einer Längenabmessung zusammenziehen und dadurch den Fugenabdeckkörper zurück in seine ursprüngliche, die Fuge überdeckende Form ziehen.In an alternative embodiment, the in 3 As shown, an active material-based capping device is generally indicated by the reference numeral 60 designated. In this embodiment, the Fugenabdeckkörper sits 62 within a fugue 64 and is directly with both adjacent surfaces 66 and 67 connected. An active material 68 is outside with the Fugenabdeckkörper 62 connected. In an embodiment, the active material comprises 68 an SMA wire that is stuck between the body 62 and a solid surface 70 is appropriate. As used herein, the term "wire" is intended to mean, in general, any geometric shape that is suitable between the body 62 and the area 70 to be attached. The examples include, without limitation, cables, strips, springs, and other similar geometric shapes. The SMA wire 68 is configured to undergo a change in a length dimension upon receipt of an activation signal. Moving one or both of the surface 66 and 67 becomes the body 62 deformed from a first shape to a second shape, while the SMA wire 68 to stretch or otherwise deform. An activation of the SMA wire 68 can the joint cover body 62 after receiving an activation signal return to its original shape (ie the initial geometry). The SMA wire attached to the solid surface 70 is anchored, can contract after receiving an electrical signal in a length dimension and thereby pull the Fugenabdeckkörper back to its original, covering the joint shape.

Für die in den 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen kann der Fugenabdeckkörper derart ausgebildet sein, dass er auf eine versuchte Bewegung einer oder beider von den Flächen anspricht, wobei zugelassen wird, dass er während einer anschließenden weiteren Bewegung einer oder beider von den Flächen verformt wird.For those in the 1 . 2 and 3 In embodiments shown, the joint cover body may be configured to respond to an attempted movement of one or both of the surfaces, being allowed to deform during a subsequent further movement of one or both of the surfaces.

In einer noch weiteren Ausführungsform kann die Änderung zumindest einer Eigenschaft des Körpers aus einem aktiven Material umgekehrt werden, sodass ein Erwärmen erforderlich ist, um eine Bewegung einer oder beider Flächen an der Fuge zuzulassen, und die Umkehr zu einer niedrigen Temperatur wird eine Immobilität an der Fuge bewirken. In jedem Fall kann die Änderung der zumindest einen Eigenschaft des Körpers aus einem aktiven Material nach einer Unterbrechung des Aktivierungssignals bestehen bleiben. Des Weiteren kann die Abdeckvorrichtung aus einem aktiven Material wiederhergestellt und in eine gewünschte Form zurückgebracht werden, indem der Körper 102 aus einem aktiven Material auf die geeignete Temperatur erwärmt wird. Auf diese Weise kann sich eine Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials, die unbeabsichtigt verformt wird, wie z. B. während eines Aufprallereignisses, wiederhergestellt und in eine gewünschte Form zurückgebracht werden, indem der geeignete Temperaturbereich aufgebracht wird. Die Auswahl des Materials, das den Körper aus einem aktiven Material umfasst, wird durch die gewünschte Anwendung bestimmt und wird für einen Fachmann auf dem Gebiet bekannt sein.In yet another embodiment, the change of at least one property of the body of active material may be reversed so that heating is required to allow movement of one or both surfaces at the joint, and reversing to a low temperature will cause immobility at the fugue Effecting a joint. In either case, the change in the at least one property of the active material body may persist after interruption of the activation signal. Furthermore, the covering device can be restored from an active material and returned to a desired shape by the body 102 is heated from an active material to the appropriate temperature. In this way, a covering device based on an active material, which is deformed unintentionally, such as. B. during an impact event, restored and in a desired Form are returned by the appropriate temperature range is applied. The selection of the material comprising the body of active material will be determined by the desired application and will be known to one skilled in the art.

In 4 ist eine alternative Ausführungsform eines Fugenabdeckkörpers 100 gezeigt, wobei der Körper Streifen und/oder Abschnitte aus einem aktivem Material umfasst, die in einer Fläche eingebettet sind. Die Streifen 102 aus einem aktiven Material sind vorzugsweise aber nicht notwendigerweise in regelmäßigen Abständen auf der Oberfläche einer flexiblen Matrix 104 eingebettet. In einer alternativen Ausführungsform sind die Streifen aus einem aktiven Material innerhalb der elastischen Matrix des Fugenabdeckkörpers eingebettet. Das Anordnen des aktiven Materials ist nicht auf ein/e bestimmte/s Konfiguration oder Muster beschränkt und wird durch die gewünschte Anwendung der Vorrichtung bestimmt sein. In einer Ausführungsform sind die Streifen 102 aus einem aktiven Material Streifen aus einer SMA, wobei die Streifen 102 aus einem aktiven Material in der Austenitphase eine gelernte gekrümmte Form (in der Ansicht von 3 nicht gezeigt) aufweisen. Wiederum kann die Änderung der Form des aktiven Materials durch ein Aktivierungssignal initiiert werden, das durch eine Aktivierungsvorrichtung, einen Controller einen Sensor und/oder einer versuchten Bewegung zumindest einer benachbarten Fläche übertragen wird.In 4 is an alternative embodiment of a Fugenabdeckkörpers 100 shown, wherein the body comprises strips and / or portions of an active material, which are embedded in a surface. The Stripes 102 of an active material are preferably but not necessarily at regular intervals on the surface of a flexible matrix 104 embedded. In an alternative embodiment, the strips of active material are embedded within the elastic matrix of the joint cover body. The placement of the active material is not limited to any particular configuration or pattern and will be determined by the desired application of the device. In one embodiment, the strips 102 made of an active material strip from an SMA, with the strips 102 of an active material in the austenite phase, a learned curved shape (in the view of 3 not shown). Again, the change in the shape of the active material may be initiated by an activation signal transmitted by an activation device, a controller, a sensor, and / or an attempted movement of at least one adjacent surface.

Infolge der Änderung der Phase wird die Steifigkeit der Streifen 102 aus einem aktiven SMA-Material in der Austenitphase größer sein als die Steifigkeit in der Martensitphase. Die Anzahl und Größe der eingebetteten Streifen 102 aus einem aktiven Material kann derart gewählt sein, dass das eingebettete aktive Material, wenn es sich in der Austenitphase befindet, bewirkt, das sich der Großteil der Abdeckvorrichtung 100 aus einem aktiven Material verformt. Wenn sich die Streifen 102 aus einem aktiven SMA-Material jedoch in der Martensitphase befinden, ist die flexible Matrix 104 der Abdeckvorrichtung 100 aus einem aktiven Material ausreichend steif, um die Vorrichtung in eine gerade Konfiguration zurückzubringen und dabei die Streifen 102 aus dem aktiven SMA-Material geradezurichten. Wie zuvor erläutert, kann die Abdeckvorrichtung 100 aus einem aktiven Material, wenn sie infolge einer Kraft, z. B. eines Aufpralls oder eines anderen Ereignisses, die eine plastische Verformung bewirkt, wiederhergestellt werden, indem die Streifen 102 aus einem aktiven SMA-Material auf die Austenitphasentemperatur erwärmt werden.As a result of the change of phase, the stiffness of the strips 102 of an active SMA material in the austenite phase be greater than the rigidity in the martensite phase. The number and size of embedded stripes 102 of an active material may be chosen such that the embedded active material, when in the austenite phase, causes the majority of the capping device 100 deformed from an active material. If the stripes 102 from an active SMA material but in the martensite phase is the flexible matrix 104 the cover device 100 of an active material is sufficiently rigid to return the device to a straight configuration, with the strips 102 straighten out of the active SMA material. As previously explained, the cover device 100 made of an active material when, due to a force, eg. As an impact or other event that causes plastic deformation, be restored by the strips 102 be heated from an active SMA material to the austenite phase temperature.

Die Anwendung und Funktionalität der Abdeckvorrichtung auf der Basis eines aktiven Materials wird bestimmen, welches aktive Material für die spezielle Anordnung am besten geeignet ist. Faktoren wie Kraft, Verschiebung, Aktivierungszeit und dergleichen können verwendet werden, um zu bestimmen, welche Art von aktivem Material am besten geeignet ist. Wenn eine Anwendung z. B. eine Aktivierungszeit von etwa 1 Sekunde oder mehr erfordert, kann eine SMA oder ein SMP geeignet sein. Wenn eine Anwendung kürzere Aktivierungszeiten erfordert, kann ein EAP oder ein MR-Elastomer verwendet werden.The Application and functionality the covering device is based on an active material determine which active material for the particular arrangement at best suited. Factors such as strength, displacement, activation time and the like can used to determine what kind of active material is most suitable. If an application z. B. an activation time may require an SMA or an SMP be suitable. If an application requires shorter activation times, For example, an EAP or an MR elastomer can be used.

Wie oben erwähnt, verwendet die Abdeckvorrichtung, so wie hierin offenbart, vorteilhafterweise aktive Materialien, um die Größe und/oder Steifigkeit eines Fugenmaterials, das zwischen zwei benachbarten Flächen vorhanden, reversibel freizulegen und abzudecken, um eine relative Bewegung der Flächen zuzulassen. Die Abdeckvorrichtungen auf der Basis eines aktiven Materials sind leichtgewichtig, in sich robust, von geringerer Komplexität als bestehende Fugenabdeckvorrichtungen (die zahlreiche fehleranfällige mechanische und/oder elektrische Komponenten aufweisen), und erzeugen wenig oder keinen Lärm. Die Verwendung aktiver Materialien, um die Form und/oder Steifigkeit der Vorrichtungen zu beeinflussen, verleiht diesen eine erhöhte Einfachheit, während das Anordnungsvolumen und der Energiebedarf zur Aktivierung auf Grund ihrer höheren Energiedichten reduziert sind. Darüber hinaus sind die hierin beschriebenen Abdeckvorrichtungen auf der Basis eines aktiven Materials kostengünstig und weisen einen einfach anpassungsfähigen Aufbau auf, der unter geringfügigen Veränderungen in die bestehende Struktur integriert werden kann.As mentioned above, advantageously uses the capping device as disclosed herein advantageously active Materials to size and / or Stiffness of a joint material that is between two adjacent surfaces present, reversibly expose and cover to a relative Movement of surfaces permit. The covering devices based on an active Materials are lightweight, inherently robust, of lesser complexity than existing ones Joint cover devices (the numerous error-prone mechanical and / or have electrical components) and generate little or no noise. The use of active materials to the shape and / or rigidity influencing the devices gives them an increased simplicity, while the Arrangement volume and the energy requirement for activation due to their higher Energy densities are reduced. In addition, those are herein described covering devices based on an active material economical and have a simply adaptive construction, the under minor changes can be integrated into the existing structure.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, wird für den Fachmann einzusehen sein, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Elemente davon durch Äquivalente ersetzt werden können, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Überdies können zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden, um eine bestimmte/s Situation oder Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Umfang derselben abzuweichen. Die Erfindung soll daher nicht auf die spezielle Ausführungsform beschränkt sein, die als beste Art offenbart ist, wie die Ausführung der Erfindung vorstellbar ist, sondern die Erfindung schließt alle Ausführungsformen ein, die in den Umfang der beiliegenden Ansprüche fallen.While the Invention with reference to an exemplary embodiment is described for the skilled person to be aware that various changes can be made and Elements of it by equivalents can be replaced without departing from the scope of the invention. Moreover, numerous modifications be made to a specific situation or material to adapt to the teachings of the invention without departing from the essential scope to deviate from it. The invention is therefore not intended to be specific embodiment limited which is best revealed as the execution of the Invention is conceivable, but the invention includes all embodiments which fall within the scope of the appended claims.

Claims (21)

Vorrichtung zum Abdecken einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Fugenabdeckkörper, der fest an einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder an beiden angebracht ist, wobei der Fugenabdeckkörper ein aktives Material umfasst, wobei das aktive Material ausgebildet ist, um nach Empfang eines Aktivierungssignals zwischen einer ersten Steifigkeit und einer zweiten Steifigkeit zu wechseln, wobei der Wechsel eine Bewegung einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beider zulässt, sodass sich der Fugenabdeckkörper mit der Bewegung der Fläche verformt, um die Abdeckung der Fuge aufrechtzuerhalten.A device for covering a joint between a first surface and a second surface, the device comprising: a joint covering body fixedly attached to a selected one of the first surface and the second surface, or both, wherein the foot of FIG a masking body comprising an active material, wherein the active material is configured to switch between a first stiffness and a second stiffness upon receipt of an activation signal, the alternation allowing movement of a selected one of the first surface and the second surface or both deforms the Fugenabdeckkörper with the movement of the surface to maintain the cover of the joint. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das aktive Material von der ersten Steifigkeit zu der zweiten Steifigkeit wechselt, wenn es durch eine versuchte Bewegung einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beider belastet ist.The device of claim 1, wherein the active material changes from the first stiffness to the second stiffness, if it is due to an attempted movement of a selected one of the first surface and the second surface or both is charged. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das aktive Material eine Formgedächtnislegierung, eine ferromagnetische Formgedächtnislegierung, ein Formgedächtnispolymer, ein magnetorheologisches Elastomer, ein magnetorheologisches Fluid, ein elektroaktives Polymer, ein piezoelektrisches Polymer, eine piezoelektrische Keramik oder Kombinationen umfasst, die zumindest eines der vorhergehenden aktiven Materialien umfassen.The device of claim 1, wherein the active material a shape memory alloy, a ferromagnetic shape memory alloy, a shape memory polymer, a magnetorheological elastomer, a magnetorheological fluid, an electroactive polymer, a piezoelectric polymer, a piezoelectric ceramic or combinations comprising at least one of the foregoing active materials. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Aktivierungssignal ein thermisches Aktivierungssignal, ein elektrisches Aktivierungssignal, ein magnetisches Aktivierungssignal, ein chemisches Aktivierungssignal, eine mechanische Belastung oder eine Kombination umfasst, die zumindest eines der vorhergehenden Aktivierungssignale umfasst.Apparatus according to claim 1, wherein the activation signal a thermal activation signal, an electrical activation signal, a magnetic activation signal, a chemical activation signal, a mechanical load or a combination that at least includes one of the preceding activation signals. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Aktivierungsvorrichtung, die ausgebildet ist, um das Aktivierungssignal an das aktive Material zu liefern.The device of claim 1, further comprising Activation device, which is designed to activate the activation signal to deliver to the active material. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Fugenabdeckkörper aus dem aktiven Material gebildet ist.Apparatus according to claim 1, wherein the joint cover body comprises the active material is formed. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das aktive Material in dem Fugenabdeckkörper eingebettet ist.The device of claim 1, wherein the active material in the joint cover body is embedded. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das aktive Material Abschnitte umfasst, die innerhalb des Fugenabdeckkörpers angeordnet sind.The device of claim 1, wherein the active material Includes sections that are disposed within the Fugenabdeckkörpers are. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Fläche ein Türblech, einen Kofferraumdeckel, eine Motorhaube, ein Fenster, eine Heckklappe, ein Sonnendach, ein Schiebedach, eine Mittelkonsole, ein Aufbewahrungsfach oder ein Handschuhfach umfasst.The device of claim 1, wherein the first surface is a Door panel, a trunk lid, a bonnet, a window, a tailgate, a sunroof, a sunroof, a center console, a storage compartment or a glove compartment. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Fläche ein Fahrzeugkarosserieblechteil, ein Fahrzeugdach oder ein Armaturenbrett umfasst.The device of claim 1, wherein the second surface is a Vehicle body panel, a vehicle roof or dashboard includes. Vorrichtung zum Abdecken einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Fugenabdeckkörper, der ausgebildet ist, um zwischen einer ersten Form und einer zweiten Form zu wechseln, und wobei der Wechsel zwischen der ersten und der zweiten Form eine Bewegung einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beider zulässt, sodass der Fugenabdeckkörper ein Scharnier bildet; und ein aktives Material in funktioneller Verbindung mit dem Fugenkörper, wobei das aktive Material ausgebildet ist, um nach Empfang eines Aktivierungssignals eine Änderung zumindest einer Eigenschaft zu erfahren, wobei die Änderung der zumindest einen Eigenschaft wirksam ist, um den Fugenkörper von der ersten Form in die zweite Form zu überführen.Device for covering a joint between a first surface and a second surface, wherein the device comprises: a joint cover body which is formed to switch between a first shape and a second shape, and wherein the change between the first and the second form a Movement of a selected one from the first surface and the second surface or both, so the joint cover body forms a hinge; and an active material in functional Connection with the joint body, wherein the active material is adapted to receive upon receipt of a Activation signal a change to experience at least one property, with the change the at least one property is effective to the joint body of the to transform the first form into the second form. Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend einen äußeren Körper, der über dem Fugenabdeckkörper angeordnet und fest an einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder an beiden angebracht ist, sodass der äußere Körper wirksam ist, um den Fugenabdeckkörper optisch abzudecken.The device of claim 11, further comprising an outer body overlying the Fugenabdeckkörper arranged and fixed to a selected one of the first surface and the second surface or is attached to both, so that the outer body is effective to the Fugenabdeckkörper visually cover. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das aktive Material eine Formgedächtnislegierung, eine ferromagnetische Formgedächtnislegierung, ein Formgedächtnispolymer, ein magnetorheologisches Elastomer, eine Piezokeramik oder Kombinationen umfasst, die zumindest eines der vorhergehenden aktiven Materialien umfassen.The device of claim 11, wherein the active material a shape memory alloy, a ferromagnetic shape memory alloy, a shape memory polymer, a magnetorheological elastomer, a piezoceramic or combinations comprising at least one of the foregoing active materials include. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Änderung der zumindest einen Eigenschaft eine Änderung einer Form, einer Abmessung, einer Phase, einer Formorientierung, einer Steifigkeit oder Kombinati onen umfasst, die zumindest eine der vorhergehenden Eigenschaften umfassen.Apparatus according to claim 11, wherein the change the at least one property is a change of a shape, a dimension, a phase, a shape orientation, a rigidity or combinations comprising at least one of the foregoing properties. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das aktive Material eine Formgedächtnislegierung ist und die Änderung der zumindest einen Eigenschaft eine spannungsinduzierte Superelastizität ist, die wirksam ist, um eine Umkehr des Wechsels des Fugenabdeckkörpers von der ersten Form in die zweite Form zuzulassen.The device of claim 11, wherein the active material a shape memory alloy is and the change the at least one property is a stress-induced superelasticity that is effective to reverse the change of Fugenabdeckkörpers of to admit the first form into the second form. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Aktivierungssignal ein thermisches Aktivierungssignal, ein elektrisches Aktivierungssignal, ein magnetisches Aktivierungssignal, ein chemisches Aktivierungssignal, eine mechanische Belastung oder eine Kombination umfasst, die zumindest eines der vorhergehenden Aktivierungssignale umfasst.Apparatus according to claim 11, wherein the activation signal a thermal activation signal, an electrical activation signal, a magnetic activation signal, a chemical activation signal, a mechanical load or a combination that at least includes one of the preceding activation signals. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die erste Fläche ein Türblech, einen Kofferraumdeckel, eine Motorhaube, ein Fenster, eine Heckklappe, ein Sonnendach, ein Schiebedach, eine Mittelkonsole, ein Aufbewahrungsfach oder ein Handschuhfach umfasst.The apparatus of claim 11, wherein the first surface is a door panel, a trunk lid, a hood, a window, a tailgate, a Son roof, a sunroof, a center console, a storage compartment or a glove compartment. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die zweite Fläche ein Fahrzeugkarosserieblechteil, ein Fahrzeugdach oder ein Armaturenbrett umfasst.The device of claim 11, wherein the second surface is a Vehicle body panel, a vehicle roof or dashboard includes. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das aktive Material außen fest zwischen dem Fugenabdeckkörper und einer dritten Fläche angebracht ist.The device of claim 11, wherein the active material Outside firmly between the Fugenabdeckkörper and a third area is appropriate. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei das aktive Material ein Formgedächtnislegierungsdraht ist und die Änderung der zumindest einen Eigenschaft eine Änderung einer Längenabmessung ist, die wirksam ist, um den Fugenabdeckkörper von der zweiten Form zurück in die erste Form zu überführen.The device of claim 19, wherein the active material a shape memory alloy wire is and the change the at least one property is a change in a length dimension which is effective to return the Fugenabdeckkörper of the second form in the to transform the first form. Verfahren zum Abdecken einer Fuge zwischen einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, wobei das Verfahren umfasst, dass: ein Fugenabdeckkörper zwischen der ersten Fläche und der zweiten Fläche positioniert wird, wobei der Fugenabdeckkörper ein aktives Material umfasst, wobei das aktive Material ausgebildet ist, um nach Empfang eines Aktivierungssignals zwischen einer ersten Steifigkeit und einer zweiten Steifigkeit zu wechseln, wobei der Wechsel eine Bewegung einer ausgewählten von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beider zulässt, sodass sich der Fugenabdeckkörper mit der Bewegung der Fläche verformt, um die Abdeckung der Fuge aufrechtzuerhalten; das aktive Material mit dem Aktivierungssignal aktiviert wird, um sich von der ersten Steifigkeit zu der zweiten Steifigkeit zu verändern; und eine ausgewählte von der ersten Fläche und der zweiten Fläche oder beide von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt wird/werden.Method for covering a joint between a first surface and a second surface, wherein the method comprises: a joint cover between the first surface and the second surface is positioned, wherein the Fugenabdeckkörper comprises an active material, wherein the active material is adapted to receive an activation signal between a first stiffness and a second stiffness The change is a movement of a selected one of the first surface and the second surface or both, so that the joint cover body with the movement of the surface deformed to maintain the cover of the joint; the active material with the activation signal is activated to yourself from the first stiffness to the second stiffness; and a selected from the first surface and the second surface or both moved from a first position to a second position will be.
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